Das Projekt "Stabilisierung organischer Bodensubstanz durch Aggregatbildung in Auenböden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. Stabilisierung organischer Bodensubstanz (OBS) durch Einschluss in Aggregate von Auenböden steht im Mittelpunkt unseres Fortsetzungsantrages. Die Ergebnisse des Vorgängerprojektes deuten darauf hin dass Standorte mit dynamischen (auf Überflutungsphasen mit hohen Sedimentationsraten folgen Phasen ohne Überflutung) und Standorte mit statischen Sedimentationsbedingungen (regelmäßige Überflutung, gleichbleibend geringe Sedimentationsraten) sich hinsichtlich der Aggregatbildung unterscheiden: Das in der Aue abgelagerte Sediment beinhaltet kleine, nicht hierarchisch aufgebaute Aggregate mit geringem Gehalt an OBS. Im Zuge der Bodenbildung entstehen an Standorten mit dynamischen Sedimentationsbedingungen hierarchisch aufgebaute Aggregate. Wesentliche Bausteine sind nicht hierarchisch aufgebaute Aggregate und OBS. Die Entwicklung der hierarchisch strukturierten Aggregate wird an Standorten mit statischen Sedimentationsbedingungen durch regelmäßige Überflutung gestört. Ziel unseres Folgeantrages ist es, dieses Konzeptmodell zu prüfen. Dazu identifizieren wir die Mechanismen, die den Zusammenhang zwischen Freisetzung von partikulärer OBS aus Aggregaten und der zum Aggregatzerfall eingesetzten Energie erklären. Die Anwendung von Ultraschall zur definierten und quantifizierbaren Disaggregierung bildet den methodischen Schwerpunkt dieser Arbeit. Gemeinsam mit Arbeitsgruppen aus Deutschland, Österreich und der Schweiz werden wir die Reproduzierbarkeit der Disaggregierungsleistung von Ultraschall ermitteln. Mittels 14C-Datierung der OBS in nach unterschiedlichen Mustern zerfallenden Aggregaten und der Analyse der Mikroporosität der unterschiedlichen Aggregate (nanoCT) tragen diese Untersuchungen dazu bei, grundlegende Vorstellungen zur Bildung wasserstabiler Bodenaggregate zu überprüfen und für Auenböden zu erweitern.
Das Projekt "Maßstabsübergreifende Optimierung pedoökologischer Grundlagenkarten für die Modellierung von Boden- und Landschaftshaushaltsfunktionen durch Aggregierung und Disaggregierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Geographisches Institut durchgeführt. Das Projekt erarbeitet Grundlagen für die Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit der räumlichen Gültigkeit von Merkmalsausprägungen bodenkundlicher Basisdaten in der maßstabsübergreifenden landschaftsökologischen Modellierung. Dies ermöglicht die Entwicklung eines neuartigen Typus digitaler Karten mit Aussagen zur Wahrscheinlichkeitsdichte und zum von den Basisdaten abhängigen Fehlermaß der modellierten Größen. Dieses geowissenschaftliche Grundproblem wird maßstabsübergreifend am Beispiel von in vielen Modellen benötigten bodenkundlichen Basisdaten und am Beispiel der Boden- bzw. Landschaftshaushaltsfunktionen Grundwasserneubildung und Wassererosionsgefährdung bearbeitet.Grundlage für eine entsprechende flächendeckende Modellierung sind Datenfelder mit Informationen zur Varianz der Basisdaten. Für eine maßstabsübergreifende Modellierung müssen diese Datenfelder regelbasiert von großen in kleine Maßstäbe(Aggregierung) und von mittleren in große Maßstäbe (Disaggregierung) übertragen werden. Die Qualität der modellierten Größen (Zielgrößen) hängt dabei von Heterogenitätsmaßen der Basisdaten im jeweiligen Maßstab ab. Das Projekt beschäftigt sich deshalb schwergewichtig mit der Frage, wie weit sich im Rahmen der Disaggregierung und Aggregierung die Heterogenität der Basisdaten durch geeignete Algorithmen minimieren läßt. Es stellt sich dabei auch die Frage, wo die Maßstabsgrenzen der Aggregierung (keine eindeutige Werteverteilung der Basisdaten mehr) und Dissaggrierung (Heterogenitätsmaße nicht mehr weiter vermindern) liegen. Für die landschaftsökologische Modellierung ist dabei vor allem die Disaggregierung wichtig, weil langfristig flächendeckend vor allem bodenkundliche Basisdaten im Maßstab 1:50.000 zur Verfügung stehen, die für viele Modellanwendungen feiner aufgelöst werden müssen. Für diese feinere Datenauflösung werden Transferfunktionen entwickelt. Das Projekt soll am Beispiel der beiden je 100 km großen Gebiete der TK-Blätter Vechta und Ebergötzen (östlich Göttingen) durchgeführt werden.