Wasserfluss, Stofftransformation und -transport in und aus Söllen

Description: 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).

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Main ? Methangärung ? Ackerbau ? Seensediment ? Bundesrepublik Deutschland ? Nordeuropa ? Feuchtgebiet ? Grünland ? Nordamerika ? Landschaftselement ? Geländerelief ? Flächennutzung ? Einzugsgebiet ? Ackerfläche ? Grundwasserkörper ? Grundwasserleiter ? Management ? Bewässerung ? Stoffbilanz ? Wasserspeicher ? Sediment ? Toteisloch ? Modellierung ? Perkolation ? Prozesskettenanalyse ? Bodenaufbau ? Amerika ? Bodenbewirtschaftung ? Dränung ? Fallstudie ? Stoffstrom ? Waldfunktion ? Hydrologie ? Boden ? Niederschlag ? Bewirtschaftungssystem ? Klima ? Stofftransport ? Wald ? Entwässerung ? Forstwirtschaft ? Geländehohlform ? Landschaft ? Wechselwirkung ? Grundwassereinheit ? Fluss [Bewegung] ?

Region: Brandenburg

Bounding boxes: 13.01582° .. 13.01582° x 52.45905° .. 52.45905°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Institut für Pflanzenernährung und Bodenkunde (Mitwirkende)
• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Geldgeber*in)
• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Standort Neustrelitz (Mitwirkende)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V. (Geldgeber*in)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Bodenlandschaftsforschung (Betreiber*in)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landnutzungssysteme und Landschaftsökologie (Mitwirkende)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landschaftssystemanalyse (Mitwirkende)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Landschaftswasserhaushalt (Mitwirkende)
• Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung e.V., Institut für Landschaftsstoffdynamik (Mitwirkende)
• Ludwig-Boltzmann-Institut für Biologischen Landbau und Angewandte Ökologie (Mitwirkende)
• Technische Universität Berlin (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University Fargo (Mitwirkende)
• Universität Rostock (Mitwirkende)

Time ranges: 2006-01-01 - 2010-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Water flow, matter transformation and transport from and into Kettle Hole
  Description: Closed drainage systems ( Sölle, kettle holes) are characteristic and quite common landscape elements in the younger moraine region of North-East Germany, but also in other younger moraine areas of North Europe and North America. In terms of hydrology and matter dynamics they are known to depend on vertical and lateral water and matter flows from the respective (small) catchment and, therefore, on their characteristics, such as catchment size, relief and substrate structure, as well as climatic conditions (precipitation). Lateral processes near the surface do not only induce microbial processes of potentially global relevance (methanogenesis), but likewise influence the biotic quality of the kettle hole seen as wetland. The type of land use (arable farming, grassland, forest) and management (mulch seeding, tillage, share of row crops) were found to have a controlling influence. There are phenomenological findings regarding their surface water and matter transport into kettle hole whilst regional considerations on the control factors are missing. Individual case studies on lateral water transport in soils are already available. However, an integrative, quantitative process analysis is lacking. Likewise, the percolation rates through or below the bottom of the kettle holes are greatly unknown, as well as possible interactions with the large-scale ground-water body. There is a lack of a quantitative understanding of major soil-hydraulic regulation mechanisms and parameters. Therefore, the quantitative contribution of kettle holes to the landscape water and matter balance, particularly in regions with a predominance of covered aquifers has remained unclear. And finally, closed drainage systems constitute excellent archives of climate- and land use-dependent soil landscape evolution because in their (datable) sediments the processes of the cat. Project objektive: The project is mainly designed to improve the process understanding of water flow and matter transport into and from kettle holes,as well as with regard to the matter balance in kettle holes of different land use. Special attention is devoted to lateral flows into kettle holes, on the one hand, and to the structures controlling water and matter transport from kettle holes, on the other. The project follows the approach of a linked structure and process analysis on different spatial scales (up to micrometer scale) dealing with both the morphological, as well as functional characterisation of the flow paths for water flow and matter transport processes, and a quantification of the matter transformation in kettle holes. These archives have been studied very little so far. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1020310

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