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Hydrogeologie

Hintergrund

Aufgabe des BITÖK ist die Untersuchung der Auswirkungen anthropogener Depositionen auf Waldökosysteme und Grundwasser. Den zunehmend auch in größeren Bodentiefen und im Grundwasser beobachteten Effekten wurde mit der Einrichtung einer hydrogeologischen Abteilung am BITÖK im Oktober 1993 Rechnung getragen.

Konzeptioneller Hintergrund

Die Untersuchungen der Abteilung konzentrieren sich auf den unteren Flußrand der untersuchten Einzugsgebiete. Die hier beobachteten Vorgänge sind nicht nur Produkt hydrologischer und hydrochemischer Prozesse des Aquifers, sondern auch Auswirkungen meteorologischer, pflanzenphysiologischer und im Oberboden lokalisierter Prozesse. Folglich werden hydrogeologische Methoden kombiniert mit dem Versuch, den zeitlich und räumlich strukturierten Input auf die beobachteten Muster abzubilden. Dabei werden sowohl deterministische als auch empirische Modelle benutzt, um die scheinbare Komplexität der Datensätze zu reduzieren. Zur Zeit liegt ein Schwerpunkt in der Modellierung von Zeitreihen mittels Künstlicher Neuronaler Netze.

Meßprogramm

Die Untersuchungen von BITÖK konzentrieren sich auf zwei bewaldete hydrologische Einzugsgebiete. Das 4.2 km2 große Einzugsgebiet des Lehstenbachs im Fichtelgebirge ist fast ausschließlich von Fichte bestockt (Picea abies (L.) Karst.). Der darunter anstehende Granit ist tiefgründig verwittert. Das zweite Untersuchungsgebiet ist das 0.45 km2 große Einzugsgebiet Steinkreuz im Steigerwald. Hier wird der Untergrund von einer Wechsellagerung von tonigen und Sandstein-Schichten des Sandsteinkeupers gebildet. Darauf stockt ein Buchen-Eichen-Mischwald (Fagus silvatica (L.), Quercus petraea (L.) und Quercus robur (L.)).
Da Reaktionen der beobachteten Ökosysteme auf die sich ändernden Randbedingungen auf der Zeitskala von Jahren bis Jahrzehnten erwartet werden, leisten langfristige Meßprogramme einen wichtigen Beitrag für ökosystemare Untersuchungen. Ein beträchtlicher Teil dieses Meßprogramms wird von der Abteilung Hydrogeologie geleistet. Dieses umfaßt ganzjährige meteorologische, bodenhydrologische, hydrogeologische und limnologische Messungen in hoher zeitlicher Auflösung (bis zu 5minütige Meßintervalle).
Ergänzend werden zeitlich begrenzte Meßkampagnen durchgeführt. Darunter fallen zeitlich oder räumlich höher aufgelöste Ergänzungen des Monitoring-Programms, sowie u.a. Tracer- und Isotopenstudien, Durchführung von Pumptests und geophysikalische Aufnahmen.