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Found 123 results.

Ecosystem Engineering: Sediment entrainment and flocculation mediated by microbial produced extracellular polymeric substances (EPS)

Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.

Mittel- und jungpleistozäne Reliefentwicklung und Morphodynamik im nordöstlichen Harzvorland

Im nordöstlichen Harzvorland soll im Bereich der Einzugsgebiete von Ilse und Holtemme, d.h. an der Wasserscheide zwischen Weser und Elbe, die Reliefentwicklung vom Beginn der Saale-Eiszeit bis zum Ende der Weichsel-Eiszeit im Zusammenwirken fluvialer, glazifluvialer, glaziär und periglaziärer Prozesse untersucht werden. Die Besonderheiten des Untersuchungsgebietes und der Fragestellungen im einzelnen ergeben sich aus seiner Lage im Grenzbereich der Maximalausdehnung des saalezeitlichen Inlandeises und im Aufschüttungsgebiet ausgedehnter pleistozäner Verlandschwemmfächer des Harzes. Überdies wird im Untersuchungsgebiet die obere Grenze der Lössbedeckung erreicht, woraus sich Fragen nach der Ausprägung und Genese dieser Grenze, nach der Beziehung des Lösses zu den periglaziären Schuttdecken und nach der Gliederung dieser Deckschichten ableiten. Grundlage der Untersuchungen ist die geomorphologische Kartierung, die durch die digitale Reliefanalyse von DGM mit dem Programmen SARA und SADO wesentlich unterstützt werden soll. Die eigentliche Kartierung soll im Bereich der Lösgrenze durch die Detailanalyse von Catena-artig angeordneten Bodenprofile ergänzt werden.

Forschungsgruppe (FOR) 2589: Zeitnahe Niederschlagsschätzung und -vorhersage; Near-Realtime Quantitative Precipitation Estimation and Prediction (RealPEP), Evaluierung von Verbesserungen in QPE und QPN in einem Echtzeit-vorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen mit Datenassimilatio

Echtzeitvorhersagen von Abfluss und Überflutungen stellen eine große Herausforderung dar, auch weil Wettervorhersagen konvektive Starkregenereignisse auf der stündlichen Sub-Kilometerskala noch nicht mit ausreichender Qualität vorhersagen können. Das führt zu unvorhergesehenen Überflutungen und großen Schäden öffentlichen Eigentums und Infrastruktur und potentiell zu Todesopfern. Bekannte Beispiele in der Region des Geoverbundes ABC/J sind die Sturzfluten in Wachtberg am 3. Juli 2010 und am 6. Juni 2016. Das Projekt wird ein neuartiges, probabilistisches Echtzeitvorhersagesystem für Abfluss und Überflutungen in kleinen Einzugsgebieten (kleiner als 500 km2) entwickeln. Das Projekt konzentriert sich auf die Einzugsgebiete Wachtberg, Ammer und Bode. Wir werden QPE, QPN und QPF (quantitative Niederschlagsschätzung, Nowcasting und numerische Vorhersage), die Produkte von P1, P2 und P3 in dem Vorhersagesystem verwenden, um die erreichten Verbesserungen in RealPEP zu bewerten. Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist die Verwendung verschiedener hydrologischer Modelle (konzeptionell und physikbasiert) für die Flutvorhersage. Wir werden den Mehrwert und die Limitierungen der verschiedenen Modelle (und Datenassimilierungsverfahren) identifizieren. Konzeptionelle Modelle profitieren hauptsächlich von der Optimierung/Kalibrierung des Abflusses und der Möglichkeit schnell, große Ensemble berechnen zu können; physikbasierte Modelle dagegen haben den Vorteil verschiedenartige Beobachtungsdaten verarbeiten zu können und Prozesse besser abzubilden, wodurch eine einfachere Übertragbarkeit auf andere Einzugsgebiete ohne Kalibration möglich ist. Schlussendlich werden wir untersuchen ob die verschiedenen Ansätze sich ergänzende Information zu Echtzeitvorhersage von Überflutungen liefern können.

Residence times across scales: from plot to catchment scale

Residence times is a key signature to characterize flow and transport at all temporal and spatial scales in different hydrological compartments. It is assumed that the spatial organisation of the landscape controls space-time organisation of the water cycle and related processes and hence the residence time. Combining flux and residence concentration data of natural tracers in water, stable isotopes, and artificial tracers will allow us to predict residence time and flow pathways in the different hydrological compartments as well as integrative for entire watersheds. We will investigate with different methods the fingerprint of hydrological processes found in the signal of isotopic composition and natural and artificial tracers of soil, ground and stream water in space and time. The temporal variability of isotopes in soil water, groundwater and stream water will be combined to benchmark transport and flow models and to derive a new functional form of short to long-term transit time distributions. The spatial patterns of stable isotopes in the saturated and unsaturated zone will be used to derive long-term flow pathways, mixing patterns and the proportion of evaporation to transpiration. Artificial tracer experiments using salt and electric resistivities will vizualize and quantify internal flow pathways in particular preferential flow pathways.

Watershed Boundaries of Global Runoff Data Centre Stations

The Watershed Boundaries of all GRDC Stations are generated on the basis of HydroSHEDS (Lehner et al., 2008) and the Multi-Error-Removed Improved-Terrain (MERIT) Hydro dataset (Yamazaki et al., 2019). It is updated as soon as changes in the metadata occur or new stations have to be implemented. The dataset is licensed under CC-BY-4.0. Source: Lehner, B., Verdin, K., and Jarvis, A.: New Global Hydrography Derived From Spaceborne Elevation Data, EOS, 89, 93-94, https://doi.org/10.1029/2008EO100001, 2008. Yamazaki, D., Ikeshima, D., Sosa, J., Bates, P. D., Allen, G. H., and Pavelsky, T. M.: MERIT Hydro: A High-Resolution Global Hydrography Map Based on Latest Topography Dataset, Water Resources Research, 55, 5053-5073, https://doi.org/10.1029/2019WR024873, 2019. The Watershed Boundaries of all GRDC Stations are generated on the basis of HydroSHEDS (Lehner et al., 2008) and the Multi-Error-Removed Improved-Terrain (MERIT) Hydro dataset (Yamazaki et al., 2019). It is updated as soon as changes in the metadata occur or new stations have to be implemented. The dataset is licensed under CC-BY-4.0. Source: Lehner, B., Verdin, K., and Jarvis, A.: New Global Hydrography Derived From Spaceborne Elevation Data, EOS, 89, 93-94, https://doi.org/10.1029/2008EO100001, 2008. Yamazaki, D., Ikeshima, D., Sosa, J., Bates, P. D., Allen, G. H., and Pavelsky, T. M.: MERIT Hydro: A High-Resolution Global Hydrography Map Based on Latest Topography Dataset, Water Resources Research, 55, 5053-5073, https://doi.org/10.1029/2019WR024873, 2019.

Oberirdische Einzugsgebiete im Land Brandenburg -WMS

Als Grundlage für die Konstruktion der Einzugsgebietsgrenzen dienten die Höheninformationen der topografischen Karten im Maßstab 1:10.000 und die digitalen Geländemodelle mit Rasterweiten von 2m, 5m und 25m. Zusätzlich wurden für die Konstruktion der Wasserscheiden die Informationen zu Fließgewässern, Entwässerungsgräben und Drainagen aus dem digitalen Gewässernetz gewnet25 sowie den Katastern der Wasser- und Bodenverbände verwendet. Zur Herstellung eines hydrologisch und wasserwirtschaftlich vollständigen Datenbestandes reichen die Einzugsgebiete teilweise über die Landesgrenze hinaus. Der Datenbestand enthält zumindest die Einzugsgebiete aller Fließgewässer, die gemäß Wasserrahmenrichtlinie berichtsrelevant sind (Einzugsgebiet > 10 km²).

Oberirdische Einzugsgebiete des Landes Brandenburg

Der vorliegende Datenbestand (ezg25.shp,Version 4.4) beinhaltet die Geometrien der Einzugsgebiete Version 4.4. Als Grundlage für die Konstruktion der Einzugsgebietsgrenzen dienten die Höheninformationen der topografischen Karten im Maßstab 1:10.000 und die digitalen Geländemodelle mit Rasterweiten von 2m, 5m und 25m. Zusätzlich wurden für die Konstruktion der Wasserscheiden die Informationen zu Fließgewässern, Entwässerungsgräben und Drainagen aus dem digitalen Gewässernetz gewnet25 sowie den Katastern der Wasser- und Bodenverbände verwendet. Zur Herstellung eines hydrologisch und wasserwirtschaftlich vollständigen Datenbestandes reichen die Einzugsgebiete teilweise über die Landesgrenze hinaus. Der Datenbestand enthält zumindest die Einzugsgebiete aller Fließgewässer, die gemäß Wasserrahmenrichtlinie berichtsrelevant sind (Einzugsgebiet > 10 km²). Die Dokumentation beinhaltet eine detailierte Änderungsliste in Bezug auf die Vorgängerversion ezg Version V 4.3 Der vorliegende Datenbestand (ezg25.shp,Version 4.4) beinhaltet die Geometrien der Einzugsgebiete Version 4.4. Als Grundlage für die Konstruktion der Einzugsgebietsgrenzen dienten die Höheninformationen der topografischen Karten im Maßstab 1:10.000 und die digitalen Geländemodelle mit Rasterweiten von 2m, 5m und 25m. Zusätzlich wurden für die Konstruktion der Wasserscheiden die Informationen zu Fließgewässern, Entwässerungsgräben und Drainagen aus dem digitalen Gewässernetz gewnet25 sowie den Katastern der Wasser- und Bodenverbände verwendet. Zur Herstellung eines hydrologisch und wasserwirtschaftlich vollständigen Datenbestandes reichen die Einzugsgebiete teilweise über die Landesgrenze hinaus. Der Datenbestand enthält zumindest die Einzugsgebiete aller Fließgewässer, die gemäß Wasserrahmenrichtlinie berichtsrelevant sind (Einzugsgebiet > 10 km²). Die Dokumentation beinhaltet eine detailierte Änderungsliste in Bezug auf die Vorgängerversion ezg Version V 4.3 Der vorliegende Datenbestand (ezg25.shp,Version 4.4) beinhaltet die Geometrien der Einzugsgebiete Version 4.4. Als Grundlage für die Konstruktion der Einzugsgebietsgrenzen dienten die Höheninformationen der topografischen Karten im Maßstab 1:10.000 und die digitalen Geländemodelle mit Rasterweiten von 2m, 5m und 25m. Zusätzlich wurden für die Konstruktion der Wasserscheiden die Informationen zu Fließgewässern, Entwässerungsgräben und Drainagen aus dem digitalen Gewässernetz gewnet25 sowie den Katastern der Wasser- und Bodenverbände verwendet. Zur Herstellung eines hydrologisch und wasserwirtschaftlich vollständigen Datenbestandes reichen die Einzugsgebiete teilweise über die Landesgrenze hinaus. Der Datenbestand enthält zumindest die Einzugsgebiete aller Fließgewässer, die gemäß Wasserrahmenrichtlinie berichtsrelevant sind (Einzugsgebiet > 10 km²). Die Dokumentation beinhaltet eine detailierte Änderungsliste in Bezug auf die Vorgängerversion ezg Version V 4.3

HÜK200: Grundwasserkoerper

Die Grundwasserkörper wurden vom Landesamt für Wasserwirtschaft Rheinland-Pfalz auf der Grundlage des Artikels 3 (1) der EU-WRRL und der LAWA-Arbeitshilfe (1.2.1.1.) streng nach oberirdischen Wasserscheiden und möglichst unter Berücksichtigung der hydrogeologischen Teilräume abgegrenzt. Es wurden Einzugsgebietsflächen von 50 bis 500 km² Größe aggregiert.

GRDC-Caravan: extending the original dataset with data from the Global Runoff Data Centre

Large-sample datasets are essential in hydrological science to support modelling studies and global assessments. This dataset is an extension to Caravan, a global community dataset of meteorological forcing data, catchment attributes, and discharge data for catchments around the world (Kratzert et al. 20231). The extension includes a subset of those hydrological discharge data and station-based watersheds from the Global Runoff Data Centre (GRDC), which are covered by an open data policy (Attribution 4.0 International; CC BY 4.0). In total, the dataset covers stations from 5357 catchments and 25 countries worldwide with a time series record from 1950 – 2022. GRDC is an international data centre operating under the auspices of the World Meteorological Organization (WMO) at the German Federal Institute of Hydrology (BfG). Established in 1988, it holds the most substantive collection of quality assured river discharge data worldwide. Primary providers of river discharge data and associated metadata are the National Hydrological and Hydro-Meteorological Services of WMO Member States. 1Kratzert, F., Nearing, G., Addor, N. et al. Caravan - A global community dataset for large-sample hydrology. Sci Data 10, 61 (2023). https://doi.org/10.1038/s41597-023-01975-w

H2020-EU.3.5. - Societal Challenges - Climate action, Environment, Resource Efficiency and Raw Materials - (H2020-EU.3.5. - Gesellschaftliche Herausforderungen - Klimaschutz, Umwelt, Ressourceneffizienz und Rohstoffe), Regenarating ECOsystems with Nature-based solutions for hydro-meteorological risk rEduCTion (RECONECT)

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