Das Projekt "Wasserfluss, Stofftransformation und -transport in und aus Söllen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung durchgeführt. Abflusslose Hohlformen (Sölle) sind charakteristische und weitverbreitete Landschaftselemente im Jungmoränengebiet NE-Deutschlands sowie Nordeuropas und Nordamerikas. Sie sind hydrologisch und stofflich von vertikalen und lateralen Wasser- und Stoffflüssen aus dem jeweiligen (Klein-)Einzugsgebiet abhängig - und damit von deren Charakteristika wie Einzugsgebietsgröße, Relief, Substrat- und Bodenaufbau sowie den klimatischen Bedingungen (Niederschläge). Oberflächennahe Lateralprozesse induzieren nicht nur mikrobielle Prozesse von potenziell globaler Relevanz (Methanogenese), sondern beeinflussen ebenso die biotische Qualität der Sölle als Feuchtgebiete. Eine steuernde Funktion übt die Art der Landnutzung (Acker, Grünland, Wald) bzw. Bewirtschaftung aus (Mulchsaat, Bodenbearbeitung, Hackfruchtanteil etc.). Zum oberflächigen Wasser- und Stofftransport in Sölle existieren phänomenologische Erkenntnisse, regionale Betrachtungen zu den steuernden Faktoren fehlen allerdings. Einzelne Fallstudien zum lateralen Wassertransport in Böden liegen ebenfalls vor, jedoch fehlt es an einer integrativen, quantitativen Prozessanalyse, inkl. einer Modellierung. Weitgehend unbekannt sind auch die Versickerungsraten durch die / unterhalb der Sohle von Söllen sowie mögliche Interaktionen mit dem regionalen Grundwasserkörper. Es fehlt an quantitativem Verständnis wichtiger bodenhydraulischer Regulationsmechanismen und Parameter. Ungeklärt bleibt damit der quantitative Beitrag von Söllen zum Landschaftswasser- und -stoffhaushalt, insbesondere in Regionen mit einer Dominanz bedeckter Grundwasserleiter. Schließlich stellen die meist abflusslosen Hohlformen wenig untersuchte, aber hervorragende Archive der klima- und nutzungsabhängigen Bodenlandschaftsentwicklung dar, weil sich in ihren (datierbaren) Sedimenten die Prozesse des Einzugsgebietes dokumentieren. Mit dem Projekt 1.3 wird das Ziel verfolgt, zur Verbesserung des Prozessverständnis zum Wasserfluss und Stofftransport in und aus Söllen sowie zum Stoffhaushalt in Söllen mit unterschiedlicher Landnutzung beizutragen. Dabei wird die Hypothese geprüft, dass die Landnutzung die Transportpfade (auf / in / unter Böden) und damit die (Wasser-, Stoff-) Dynamik in Söllen determiniert. Innerhalb einer Landnutzungsform sind die Transportprozesse - unter vergleichbaren Klimabedingungen - jedoch an die 3-D Struktur hydraulischer Eigenschaften gebunden, die pedogen (z.B. fAh, Bt) oder geogen sein können (z.B. dichtlagernde periglaziäre oder limnische Sedimente).
Das Projekt "Phytoplankton ring test 2007 - Identification, counting and biomass determination of synthetic and natural phytoplankton samples" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Umweltbundesamt durchgeführt. In 2007, within the HELCOM Monitoring Programme of the Baltic Sea and as part of the quality assurance of the German Marine Monitoring Programme a common ring test on phytoplankton was carried out. 25 employees from 7 HELCOM member states took part in this inter-laboratory comparison. Three different typs of samples were analysed: a synthetic sample (series 1) consisting of different types of microparticles and two samples (series 2 and 3) consisting of phytoplankton from the western part of the Baltic Sea (Kieler Bucht). For series 1 a good comparability of counting and measuring results within a laboratory (repetitions) became apparent. A very good comparability of results between laboratories became recognizable as well, due to the simple geometric bodies of the microparticies. The results of series 1 show that the greater the number of microparticles and the smaller the size of microparticles was, the greater were the counting and measurement errors. Overall, it can be concluded that almost all participants were able to identify, count and measure most of the taxa of series 2 with adequate certainty. Participants attracting attention due to their z deep u score in series 1 did not necessarily in series 2 or vice versa. The results of series 1 and series 2 indicate that the counting strategies 'stripes' and 'fields' could cause higher mean values with a higher variability than the counting strategy 'whole chamber'. Because this ring test did not specifically concentrate on methodologically issues, the observed effects are not statistically ensured. Therefore, especially the suitability of the counting strategies 'stripes' and 'fields' for the determination of abundancies should be reviewed in detail in particularly prepared ring tests or laboratory comparisons. The technical equipment of the participants obviously was suitable for the routine monitoring. A direct dependence of counting and measurement results from microscopic equipment was not found. For species determination of many taxa, however, additional methods like special staining methods or scanning electron microscopy would be required. Because these methods arc time and cost intensive it is often difficult to find a suitable compromise. Nevertheless, especially methodological aspects of the phytoplankton analysis like the mentioned influence of the counting strategy on the abundance results should be further examined to better assess analytical errors. Assuming that the ring test samples compared to routine samples were most carefully examined and that participants invested more time than usual, it has to be expected that the detected variations in routine analysis are much higher. Participants reported many single proofs with respect to the comparability of the taxa composition results of series 3. Only a few taxa had been identified by all participants on species level. usw.
Das Projekt "Untersuchung des vertikal differenzierten Stickstoffumsatzes in der gesättigten Zone und der Lebensdauer der Nitratelimination, im Einzugsgebiet der Fassung A, Wasserwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Fachrichtung Hydrowissenschaften, Institut für Grundwasserwirtschaft durchgeführt. Zahlreiche Regionen werden seit fünf Jahrzehnten landwirtschaftlich intensiv genutzt. Dabei ist besonders die Veredelungswirtschaft hervorzuheben, deren Nährstoffüberschüsse auf landwirtschaftliche Nutzflächen ausgebracht werden. In den Grundwasserlandschaften Nordeuropas werden deshalb oft hohe Konzentrationen von Nährstoffen, z.B. Nitrat festgestellt. Eine Wasserversorgung ist dann häufig nur möglich, weil Wasser gefördert wird, das älter als 50 Jahre ist oder weil im Untergrund . Umsatzprozesse ablaufen, die die Nitratkonzentrationen unter dem Trinkwasserstandard halten. Die verschiedenen Prozesse der Denitrifikation sind generell bekannt. Ansätze zur Beschreibung der Heterogenität der Umsatzprozesse und deren Lebensdauer bei gegebener Eintrags- und Strömungssituation im Grundwasser wurden bislang wenig behandelt. An einem Beispiel aus der Norddeutschen Tiefebene wird gezeigt, welche Umsatzreaktionen ablaufen und wie das dafür notwendige reaktive Material im Untergrund verteilt ist. Gegenstand der Untersuchungen war erbohrtes Gesteinsmaterial aus dem Aquifer des Einzugsgebietes der Fassung A des Wasserwerks Thülsfelde. Am Material wurden physiko-chemische Untersuchungen, wie Kornverteilungsanalysen, Glühverlustbestimmung und Ermittlung von Kohlenstoff- und Schwefelspezies ausgeführt. Der Aquifer ist hydraulisch homogen, geochemisch jedoch ausgeprägt heterogen. Kohlenstoffspezies und Schwefelspezies sind vertikal und horizontal heterogen verteilt. Das Nitratabbauverhalten des Gesteinsmaterials unterschiedlicher Lokationen und Teufenbereiche (zwischen 3 und 40 Meter unter Gelände) wurde mittels Batch- und Säulenversuchen ermittelt.
Das Projekt "Grenzüberschreitendes Grundwassermanagement in Afrika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Institut für Entwicklungspolitik gGmbH durchgeführt. Die zentrale Zielsetzung dieses Vorhabens ist, Kooperation bzw. Nicht-Kooperation an grenzüberschreitenden Grundwassereinheiten konzeptionell zu erarbeiten und dies empirisch durch ein kontinentweites Screening der in Afrika bestehenden Aquifersysteme (großräumige hydrogeologische Einheiten) und durch vertiefende Case Studies zu fundieren. Das Vorhaben wird die grenzüberschreitenden Auswirkungen von Grundwassernutzungen in einem Land auf andere systematisch analysieren und die spezifischen Kooperationsprobleme an grenzüberschreitenden Grundwassereinheiten erfassen. In der Literatur wird bei grenzüberschreitenden Grundwasservorkommen in der Regel von einer symmetrischen Beziehung ausgegangen, d.h. dass die negativen Folgen von Nutzungen in gleicher Weise in allen Anrainerstaaten zum Tragen kommen. Dies halten wir für eine unzureichende Vereinfachung. Wir gehen davon aus, dass die hydrogeologischen Eigenschaften der Grundwassereinheiten spezifische und unterschiedliche Anrainerkonstellationen konstituieren, die symmetrisch sein können, aber nicht zwangsläufig symmetrisch sind. Auf der Grundlage einer Analyse der jeweiligen hydrogeologischen Eigenschaften der bestehenden und katalogisierten grenzüberschreitenden Aquifersysteme und den gegebenen Nutzungen werden typische Anrainerkonstellationen bestimmt, die Aussagen über den Kooperationsgegenstand und das Kooperationsproblem ermöglichen. Eine Typisierung von Anrainerkonstellationen ist nicht nur von Relevanz für die Bestimmung des Kooperationsgegenstandes, sondern auch für die Entwicklung von Kooperationsmodellen und die Beantwortung der Frage, unter welchen Bedingungen Kooperation zustande kommt. Eine zentrale Frage ist, ob und unter welchen Bedingungen Kooperation zustande kommt und ob und welche Benefit-Sharing Mechanismen zum Tragen kommen können. Auf der Grundlage dieser Analyse wird diskutiert, wie ein Konzept (kein Blue Print) beschaffen sein kann, das Kooperation als einen schrittweise Prozess initiiert, bei dem die EZ mit ihren Instrumenten eine Rolle spielen kann.
Das Projekt "Effects of different tillage methods on runoff, soil loss, and erosion related soil quality indicators on sloped cropland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität für Bodenkultur Wien, Institut für Hydraulik und landeskulturelle Wasserwirtschaft durchgeführt. Bodenerosion ist eine der größten Bedrohungen der Ressource Boden. Abtrag des Oberbodens sowie Deposition des erodierten Bodenmaterials beeinflussen alle Bodenfunktionen wie Bodenproduktivität, Filter-, Puffer- und Transformatorfunktion. Im Jahr 1994 wurde an drei Standorten in Niederösterreich ein Feldversuch begonnen, um die Auswirkungen unterschiedlicher Bodenbearbeitungen auf Pflanzenertrag, Oberflächenabfluss, Bodenabtrag sowie Nährstoff- und Pestizidverluste zu untersuchen. Bei den Bearbeitungsvarianten handelt es sich um 1) konventionelle Bodenbearbeitung, 2) bodenschonende Bodenbearbeitung mit Wintergründecke, und 3) Minimalbodenbearbeitung mit Wintergründecke. Acht Jahre nach Beginn dieses Versuches sollen im Rahmen dieses Projektes die Auswirkungen der unterschiedlichen Bodenbearbeitungen auf Bodenqualitätskennwerte untersucht werden. Ziele dieses Vorhabens bestehen in 1) der Untersuchung der Auswirkungen konventioneller, bodenschonender und Minimalbodenbarbeitung auf physikalische, chemische und biologische Bodenkennwerte, 2) der Untersuchung der infolge Bodenbearbeitung hervorgerufenen räumliche und zeitliche Variabilität von Bodenkennwerten entlang von Hängen und 3) der Sammlung von Daten zur Bewertung von 'best management practices' (BMP). Die Erosionsmessungen werden an den drei Standorten für jede Variante an 4 m breiten und 15 m langen Messflächen vorgenommen. Die Hangneigungen betragen zwischen 6 und 16 Prozent. Abfluss, Bodenabtrag sowie gelöste und an Sediment gebundenen Nährstoff- und Pestizidabträge werden für jedes erosive Ereignis gemessen. Zur Abschätzung langjähriger Auswirkungen von Bodenbearbeitung/bewirtschaftung auf Bodenqualität werden an jedem Standort und von jeder Variante ungestörte und gestörte Bodenproben aus unterschiedlichen Bodentiefen entnommen und die wesentlichen bodenphysikalischen, -chemischen und -biologischen Kennwerte bestimmt. Um die zeitliche und räumliche Variabilität zu untersuchen, werden bei jeder Variante drei Hangabschnitte festgelegt und zwar Oberhang, Mittelhang und Hangfuß. Bodenwassergehalt und Bodenwasserspannung werden in wöchentlichen Intervallen gemessen, um ev. Unterschiede der hydrologischen Zuständen in unterschiedlichen Hangbereichen zu erfassen. In etwa vierwöchigen Abständen werden aus 0-30cm Bodentiefe Bodenproben entnommen und physikalische, chemische und biologische Bodenparameter bestimmt. Bei der Ernte wird für jeden Hangabschnitt der Pflanzenertrag gemessen. Verbesserte Bodenqualität verringert mögliche Beeinträchtigungen der Umwelt wie etwa potentielle Kontamination von Oberflächen- und Grundwässern durch Nährstoffe und Pestizide. Weiters wird das Projekt Daten für die Bewertung von BMPs und Informationen über die Lage von 'sensitiven' Gebieten innerhalb von Einzugsgebieten liefern.