Changing flow paths in soils

DFG FOR 562 TP 5: (2005-2008)

From 04/2005 to 12/2008

Principal Investigator: Bernd Huwe
Staff: Christina Bogner, Andreas Kolb, Iris Schmiedinger
Grant: FOR 562 Dynamics of soil processes under extreme meteorological boundary conditions

Als Folge des sich abzeichnenden Klimawandels ist eine Änderung der Dynamik der thermischen und bodenhydrologischen Randbedingungen zu erwarten, die voraussichtlich deutliche Auswirkungen auf Fließmuster, Gasaustausch mit der Atmosphäre und das Auswaschungsrisiko von Nähr- und Schadstoffen ins Grundwasser haben wird. Aufgrund stark nichtlinearer Parameterfunktionen und nichtlinearer Prozesskopplungen in Verbindung mit der Heterogenität und Dynamik der Bodenstruktur sind die Folgen dieser Änderungen nur schwer prognostizierbar. In dem Teilprojekt sollen die Auswirkungen geänderter Randbedingungen auf Wasser- und Lösungstransport mit experimentellen und modellgestützten Methoden untersucht werden. Im Rahmen zentral durchgeführter Experimente an einem Waldstandort werden die Effekte von Austrocknungs-/Wie¬derbefeuchtungs- und Gefrier-/ Auftauzyklen unter Freilandbedingungen mit nichtlinearer Zeitreihenanalyse, Tracerexperimenten, Methoden der Bildanalyse sowie deterministischen und stochastischen Simulationsverfahren untersucht. Im Labor werden parallel hierzu computergesteuerte Experimente an ungesättigten Bodensäulen durchgeführt, in denen die Ausprägung, Sensitivität und Stabilität der Fließsysteme unter dynamischen Randbedingungen in Anlehnung an die Freilandexperimente analysiert werden.