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Einfluss der Bodenfauna auf Transformationsprozesse und Struktur urbaner Böden, Teilprojekt FAUNA der DFG-Forschergruppe 401: INTERURBAN

Das Projekt "Einfluss der Bodenfauna auf Transformationsprozesse und Struktur urbaner Böden, Teilprojekt FAUNA der DFG-Forschergruppe 401: INTERURBAN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie, Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Bodenzoologie und Ökologie durchgeführt. Aufklärung der Wasser- und Stoffdynamik urbaner Standorte unter besonderer Berücksichtigung der räumlichen Heterogenität, der organischen Bodensubstanz und bodenbiologischer Umwandlungsprozesse. Das Teilprojekt FAUNA hat zum Ziel, den Einfluss der Aktivität von Bodentieren auf Umsetzungsprozesse in urbanen Böden zu untersuchen. Neben der Quantifizierung des Beitrages, den die Bodentiere bei der Dekomposition von organischem Material und der Verlagerung von Nähr- und Fremdstoffen leisten, soll insbesondere auf die Wechselwirkungen mit der mikrobiellen Flora eingegangen werden. Da anthropogen geprägte Böden eine in ihrer Vielfalt - gegenüber natürlichen Systemen - reduzierte Bodentiergemeischaft aufweisen, möchte das Projekt zugleich einen Beitrag zu der Frage leisten, welchen Einfluß jeweils funktionelle Zusammensetzung und Artendiversität der Biozönose auf die bodenbiologisch gesteuerten Prozesse dieser Standorte ausüben. Ein weiteres Ziel des Projektes ist die Charakterisierung von Veränderungen in den strukturellen Eigenschaften der untersuchten Böden, die auf Ausscheidungen und auf die Vermengungs- und Grabaktivität der Bodentiere zurückzuführen sind. In der ersten Projektphase wird die Steuerungsfunktion der Bodentiere bei Umsetzungsprozessen, die massgeblich durch die Aktivität von Mikroorganismen getragen werden, in Mikrokosmen unterschiedlicher Komplexität untersucht. Diese sollen mit standorttypischen Tierarten und Substraten bestückt werden und dynamische, bodenbiologische Prozesse (Veränderungen organischen Bodensubstanz, Mobilität von Nährstoffen, Schadstoffen und DOC) modellhaft beschreiben. Die Übertragung der im Labor gewonnenen Erkenntnisse auf das Freiland erfolgt in einer späteren Projektphase. Zusammenhänge zwischen Besatz von speziellen Tierarten und -aktivitäten und den strukturellen und chemischen Parametern in experimentell manipulierten Parzellen der Intensivuntersuchungsflächen soll die Bedeutung der Organismentätigkeit für die Entwicklung von Stadtböden aufzeigen. Die Forschungsziele sind eingebettet in den Untersuchungsrahmen der Forschergruppe 'Interurban - Systemverständnis: Wasser und Stoffdynamik urbane Standorte'. Durch die intensive und integrierte Zusammenarbeit ist eine Bearbeitung umfangreicher Fragestellungen möglich, die über die bodenökologische Arbeiten hinaus bodenphysikalischen und bodenchemischen Untersuchungen mit einbezieht.

Nichtinvasive Wassergehaltsmessungen in der ungesättigten Zone von Lockersedimenten

Das Projekt "Nichtinvasive Wassergehaltsmessungen in der ungesättigten Zone von Lockersedimenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bochum, Institut für Geologie, Mineralogie und Geophysik, Arbeitsgruppe Hydrogeologie durchgeführt. Mit Hilfe der Methode der nichtinvasiven Wassergehaltsmessungen (NIWAG) soll die heterogene Wasserverteilung in ungesättigten Böden untersucht werden. Das Prinzip beruht auf einer Weiterentwicklung in zeitlicher und räumlicher Auflösung bereits bekannter Georadar- Apparaturen im modulierten Frequenzbereich. Dieses langsamere Frequenz-Sweep-Verfahren ermöglicht im Gegensatz zu konventionellen Impuls-Georadar-Anlagen phasengenaue Messungen der EM-Welle im Boden und deren Reflektionen. Damit kann mit Hilfe einer Abtastung (Scan) der Profilfläche eines Bodenkörpers eine räumliche Wassergehaltsverteilung bildlich hochauflösend dargestellt werden. Der jetzige Forschungsantrag hat die Schwerpunkte Georadar- Systementwicklung, praktische Testreihen und Vergleiche mit alternativen Messverfahren zum Ziel. Das Aufgabenfeld Systementwicklung bezieht sich auf die Erarbeitung geeigneter Analyse und Auswerte-Software-Module der bereits vorhandenen Hardware, die anhand der gemessenen Dielektrizitätszahlen (DZ) eine Umrechnung in räumliche Wassergehaltsverteilungen erlaubt. Matrixeffekte der DZ des Porenraumes zwischen Bodenkorn, Wasser und Luft werden in Testreihen untersucht. Verstärkt ist eine Zusammenarbeit mit der DFG-Forschergruppe INTERURBAN bei den praktischen Versuchen und zum Erfahrungsaustausch vorgesehen. Es wird erwartet, dass das zu entwickelnde Verfahren neue Perspektiven schafft und die Prognosesicherheit von Modellen zur Berechnung des Wassertransports in der ungesättigten Zone erhöhen wird.

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