Untersuchung der Auswirkungen sich verändernder hydro-meteorologischer Bedingungen auf die Wasserqualität von Fließgewässern mithilfe hochfrequenter Daten aus unterschiedlichen Einzugsgebieten

Description: Sauberes Süßwasser als Ressource gerät zunehmend unter Druck aufgrund erhöhter Variabilität in den hydro-meteorologischen Bedingungen und anthropogener Verschmutzung. Während der Schutz von Wassermenge und Wasserqualität oft als separate Ziele behandelt werden, gibt es klare Hinweise darauf, dass die zunehmende Variabilität der hydro-meteorologischen Bedingungen auch die Wasserqualität beeinflusst, auch über zusätzliche Verschmutzung hinaus. Forschung zu dem Zusammenhang zwischen den Variationen der hydro-meteorologischen Bedingungen und der Wasserqualität wird jedoch oft durch eine niedrige zeitliche Auflösung der Wasserqualitätsdaten oder eine begrenzte Anzahl von Einzugsgebieten mit hochfrequenten Daten erschwert. In diesem Projekt planen wir die Nutzung und Erweiterung eines zusammengestellten Datensatzes von hochfrequenten Wasserqualitätsparametern aus bereits über 70 Stationen in Deutschland, welcher vielfältige Einzugsgebietseigenschaften abdeckt, ebenso wie Zeitreihen von bis zu 20 Jahren. Die Wasserqualitätsparameter dieses Datensatzes reichen von Parametern, deren zeitliche Dynamiken hauptsächlich durch den hydrologischen Transport kontrolliert werden, bis zu solchen, deren Dynamiken von tageszeitlichen Schwankungen in Temperatur und Licht abhängen. Unser Ziel ist es, diese Daten weiter auszubauen, sie zusätzlicher Qualitätskontrollen zu unterziehen und zu homogenisieren, um letztendlich räumliche und zeitliche Muster in den Wasserqualitätsparametern zu identifizieren und ihren Zusammenhang mit der hydro-meteorologischen Variabilität und extremen Bedingungen erklären zu können. In einem ersten Schritt werden wir hierfür den Mehrgewinn von hochfrequenten Messungen im Vergleich zu interpolierten Produkten aus niederfrequenten Messungen sorgfältig testen und bewerten. In einem zweiten und dritten Schritt möchten wir den Zusammenhang zwischen Wasserqualitätsdynamiken und Hochwasserbedingungen (z. B. Abflussereignisse) sowie zwischen Niedrigwasserbedingungen (z. B. Dürren und Nachdürreperioden) analysieren. Zu guter Letzt planen wir eine separate Analyse aller Zeitreihen von mehr als 10 Jahren, mit dem Ziel Trends in der Dynamik der Wasserqualität zu identifizieren, welche durch Veränderungen der hydro-meteorologischen Bedingungen induziert werden. Die Bearbeitung der genannten Ziele soll es uns ermöglichen, unser Verständnis der komplexen Zusammenhänge zwischen hydro-meteorologischen Bedingungen, Wasserqualitätsdynamiken, Einzugsgebietseigenschaften und deren Anfälligkeit für zunehmende Schwankungen und extreme hydro-meteorologische Bedingungen über Deutschland hinaus erheblich zu verbessern.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Fließgewässer ? Gewässerverunreinigung ? Hydrogeologie ? Dürre ? Qualitätsmanagement ? Geodaten ? Einzugsgebiet ? Hydrochemie ? Limnologie ? Siedlungswasserwirtschaft ? Trendanalyse ? Wasserqualität ? Zeitreihe ? Produktvergleich ? Süßwasserressourcen ? Hydrologie ? Verunreinigung ? Integrated Water Resources Management ? Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ? Urban Water Management ? Water Chemistry ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Albert-Ludwigs-Universitätt Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Umwelthydrosysteme (Projektverantwortung)
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Themenbereich Wasserressourcen und Umwelt, Department Hydrogeologie (Mitwirkung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Umweltbundesamt (Mitwirkung)
• Universität Kiel, Institut für Natur- und Ressourcenschutz, Abteilung Hydrologie und Wasserwirtschaft (Mitwirkung)

Time ranges: 2025-01-01 - 2025-10-02

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Large-sample High-frequency data to unravel the impact of changing hydro-meteorological conditions on stream Water quality
  Description: The resource of freshwater is increasingly under pressure from the growing fluctuations in hydro-meteorological conditions and anthropogenic contamination. While the protection of water quantity and water quality are often treated as separate targets, compelling evidence suggests that the increased variability in the hydro-meteorological conditions also intensifies pressures on water quality, even without additional contamination. However, investigating the link between variations in the hydro-meteorological conditions and water quality is often hindered by the low temporal resolution of water quality data or the limited number of catchments with high-frequency data. In this project, we plan to use and extend a compiled dataset of high-frequency water quality parameters from already over 70 stations in Germany, covering a diverse set of catchment characteristics and time series of up to 20 years. Water quality parameters span a gradient from parameters whose temporal dynamics are dominantly controlled by hydrological transport to those that are controlled by diurnal fluctuations in temperature and light. We aim to further expand, quality control and homogenize this data to ultimately identify spatial and temporal patterns in water quality parameters and explain their linkage to hydro-meteorological variability and extremes. In particular, we will carefully assess the additional insights into catchment functioning posed by high-frequency measurements as compared to interpolated products from low-frequency measurements. In a second and third step, we will analyze the linkage between water quality dynamics and high flow conditions (i.e., runoff events) and between low flow conditions (i.e., droughts and post-drought periods). Finally, we will examine time series exceeding 10 years to identify and analyze emerging trends in water quality dynamics induced by changes in the hydro-meteorological conditions. By addressing these four objectives, we aim to significantly enhance our understanding of the complex relationships between hydro-meteorological conditions, water quality dynamics, catchment characteristics, and their vulnerability to increasing fluctuations and extremes in hydro-meteorological conditions across Germany. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1138985

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/557599332 (Webseite)

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.50
• Findability: 0.65

  • Title: 1.00
  • Description: 0.08
  • Identifier: false
  • Keywords: 0.81
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.