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Harmonisierte Bilanzierung des Nährstoffhaushaltes auf Intensivmessflächen des Forstlichen Umweltmonitorings, Teilvorhaben 5: Deposition

Belastbarkeit und Veraenderung von Bestand, Boden und Grundwasser bei Abwasserverrieselung auf bewaldeten Standorten

Methodik: Untersuchung des Abwassers sowie des Sickerwassers und der Elementvorraete im Boden vor, waehrend und in verschiedenen Zeitpunkten nach der Berieselung; Aufstellung von Elementbilanzen.

Geochemische Untersuchungen am Bodensee

Die innere Mischung des Sees, sowie die Wechselwirkung des Sees mit der Atmosphaere und dem Sediment soll mit Hilfe von Spurenstoffmessungen untersucht werden. Geplant sind Messungen von Temperatur, Sauerstoff, Leitfaehigkeit, Phosphat, SO2, Tritium, Helium-3, Radium 226, Radon-222, Blei-210 und Ionium.

Genese und Ökofunktionen von Paläo- und rezenten Böden der westlichen Inneren Mongolei, NW-Chinas

Es sollen Paläo- und rezente Böden in den Becken- und Schwemmfächerbereichen des Gaxun Nur-Systems (Abb. 1) untersucht werden. Die Ziele dieser Untersuchungen sind: 1. Das Paläoklima zu rekonstruieren, 2. die Entwicklung und 3. die Ökofunktionen der Böden zu erfassen. Zur Rekonstruktion des Paläoklimas werden relikte sowie fossile Böden untersucht, die datierbar sind bzw. bekanntes Alter haben. Dabei werden vor allem Paläoböden von Wadi- und Strandterrassen bevorzugt untersucht. Die Verwitterungsart und Verwitterungsintensität dieser Böden sollen durch Geländearbeit, mineralogische und geochemische Untersuchungen sowie über Stoffbilanzen erfaßt werden. Ziel dieser Untersuchungen ist die Ableitung pedogener Klimaindikatoren.An rezenten Böden sollen 1. der Einfluß der hohen Kontinentalität auf bodenbildende Prozesse (Bioturbation, kryoklastische und chemische Verwitterung) und 2. Wichtige Ökofunktionen (z.B. Verdunstung, Grundwasserneubildung, Kapillarer Aufstieg, Versalzung) bestimmt werden. Mit Hilfe von Satellitenaufnahmen und geophysikalischen Methoden soll eine Regionalisierung der Daten erfolgen, so daß es möglich wird, für bestimmte Teilgebiete Boden. und Landeignungskarten sowie Karten über den Wasserhaushalt (z.B. Grundwasserneubildung, Kapillarer Aufstieg) und die Versalzungs- sowie Erosionsgefährdung zu erstellen.

HGW50: Substratgruppe Unterboden

Hintergrundwerte beschreiben die typischen Konzentrationen eines Stoffes oder einer Stoffgruppe im Boden. Bei den meisten anorganischen Stoffen wird der natürliche (geogene) Grundgehalt maßgeblich durch das Ausgangssubstrat der Bodenbildung bestimmt. Zusätzlich beeinflussen anthropogene Einträge die Stoffgehalte, wobei das Verhältnis zwischen geogenem und anthropogenem Anteil je nach Element stark variiert. Hintergrundwerte werden daher substrat-, nutzungs,- und horizontbezogenen aufgestellt. Die Hintergrundwerte werden hier auf den Geometrien der BFD50 über die Zuordnung zu Substratgruppen dargestellt. Dabei wird zwischen den Gehalten im Oberboden, Unterboden und Untergrund unterschieden, sodass 3 Layer zur Verfügung stehen. In jeder dieser Darstellung werden die Hintergrundwerte der anorganischen Elemente für das ausgewählte Polygon als Pop-up für die jeweilige Substratgruppe ausgelöst. Die Hintergrundwerte können anschließend, nach Nutzungsart gegliedert (falls für diese Substratgruppe verfügbar), per Klick auf die entsprechende Schaltfläche als Datentabellen aufgerufen werden. Es werden der Median (P50, mittlerer Hintergrundgehalt), das 90. Perzentil (P90, Obergrenze des typischen Hintergrundgehalts), sowie die Perzentile P10, P25, P75 und der Stichprobenumfang (Anzahl) als statistische Kenngrößen aufgeführt. Da ein Stichprobenumfang von mindestens 20 als Voraussetzung für statistisch belastbare Aussagen gilt, werden Stichproben mit n < 10 nicht angezeigt. Stichproben mit einer Größe von 10 bis < 20 werden kursiv gekennzeichnet und sind ausschließlich als unverbindliche Information zu verstehen. Alle Angaben erfolgen in mg/kg und sind auf maximal zwei Nachkommastellen begrenzt.

HGW50: Substratgruppe Oberboden

Hintergrundwerte beschreiben die typischen Konzentrationen eines Stoffes oder einer Stoffgruppe im Boden. Bei den meisten anorganischen Stoffen wird der natürliche (geogene) Grundgehalt maßgeblich durch das Ausgangssubstrat der Bodenbildung bestimmt. Zusätzlich beeinflussen anthropogene Einträge die Stoffgehalte, wobei das Verhältnis zwischen geogenem und anthropogenem Anteil je nach Element stark variiert. Hintergrundwerte werden daher substrat-, nutzungs,- und horizontbezogenen aufgestellt. Die Hintergrundwerte werden hier auf den Geometrien der BFD50 über die Zuordnung zu Substratgruppen dargestellt. Dabei wird zwischen den Gehalten im Oberboden, Unterboden und Untergrund unterschieden, sodass 3 Layer zur Verfügung stehen. In jeder dieser Darstellung werden die Hintergrundwerte der anorganischen Elemente für das ausgewählte Polygon als Pop-up für die jeweilige Substratgruppe ausgelöst. Die Hintergrundwerte können anschließend, nach Nutzungsart gegliedert (falls für diese Substratgruppe verfügbar), per Klick auf die entsprechende Schaltfläche als Datentabellen aufgerufen werden. Es werden der Median (P50, mittlerer Hintergrundgehalt), das 90. Perzentil (P90, Obergrenze des typischen Hintergrundgehalts), sowie die Perzentile P10, P25, P75 und der Stichprobenumfang (Anzahl) als statistische Kenngrößen aufgeführt. Da ein Stichprobenumfang von mindestens 20 als Voraussetzung für statistisch belastbare Aussagen gilt, werden Stichproben mit n < 10 nicht angezeigt. Stichproben mit einer Größe von 10 bis < 20 werden kursiv gekennzeichnet und sind ausschließlich als unverbindliche Information zu verstehen. Alle Angaben erfolgen in mg/kg und sind auf maximal zwei Nachkommastellen begrenzt.

Regionalisierung des Stickstoffüberschusses Baden-Württemberg

Der Stickstoffüberschuss der Landwirtschaft ist ein Kernindikator für die Stickstoffstrategie Baden-Württemberg. Ziel des Vorhabens ist, die besten verfügbaren bundes- und landesweiten Agrardaten zu den Stickstoffflüssen in der Landwirtschaft auszuwerten und den Stickstoffüberschuss zu berechnen. Das Vorhaben zielt zunächst darauf, die Gemeinden mit sehr hohen Stickstoffbilanzüberschüssen zu lokalisieren. Bilanzen für die Düngeberatung unterscheiden wegen der in der Agrarwirtschaft praktizierten 'Verlustabzüge' erheblich von Bilanzen für Fragen des Umwelt- und Naturschutzes. Klärend orientiert sich daher das Vorhaben an der vom BUND-LÄNDER-FACHGESPRÄCH STICKSTOFFBILANZ vorgelegten Typisierung. Die Stoffflüsse der ersten Hoftorbilanz auf Gemeindeebene in Baden-Württemberg müssen vor der Festsetzung der Kritischen Überschüsse (Critical Surplus) evaluiert und überprüft werden.

Satellitenbild-Auswertung fuer klimabeeinflussende Aenderungen aus der Vegetationsdecke durch menschliche Aktivitaeten

Phytomasse, Bestandabfall und Bodenkohlenstoff terrestrischer Oekosysteme sind wichtige Poolgroessen fuer den Kohlendioxid-Haushalt der Atmosphaere. Ihre Aenderung, insbesondere in Folge von Waldflaechen-Aenderungen, muessen fuer Klima-Modelle genauer bekannt sein, als dies, wie sich gezeigt hat, nach statistischen Daten moeglich ist. Fuer die grossen Waldgebiete der Erde sollen objektive Daten durch Vergleich jeweils eines flaechendeckenden Satzes (ca. 3000) von ERTS-Landsat-Bildern von Anfang der 70er Jahre gegenueber Anfang der 80er Jahre erarbeitet werden. Die erforderliche Erfahrung und Methodik wurden in frueheren Projekten erfolgreich entwickelt und zur Herstellung von Vegetationskarten benutzt. Die Daten ueber Rodungen, Aufforstungen, Shifting Cultivation sowie deren zeitliche Aenderungen fliessen in unser Kohlenstoff-Bilanz-Modell der Biosphaere ein. Sie stehen ueber unser Biosphaere-Informations-System anderen Arbeitsgruppen zur Verfuegung.

Mathematische Guetemodelle zur Prognose des Stoffhaushalts von Fliessgewaessern

Zweck und Ziel: Simulation und Prognose des Stoffhaushaltes abwasserbelasteter Fliessgewaesser zur Beurteilung der Auswirkungen wasserwirtschaftlicher und wasserbaulicher Massnahmen, einschliesslich Eutrophierungserscheinungen und Auswirkungen von Verklappungsmassnahmen. Ausfuehrung: Weiterentwicklung des von Dr. G. Huthmann in der BfG aufgebauten Modells, welches weitgehend empirische Zusammenhaenge verwendet, zu einem fuer verschiedene Anwendungen aussagekraeftigen Modell. Dabei werden die biologischen Vorgaenge - soweit erforderlich - mit Hilfe deterministischer Ansaetze formuliert. Die Modellentwicklung enstsprechend den Ergebnissen von Gewaesseruntersuchungen, Laborexperimenten und Literaturstudien. Ergebnisse: Das Modell besteht jetzt aus einem hydrologischen Modell, einem Temperaturmodell und dem eigentlichen Guetemodell. Folgende Stoffkonzentrationen werden berechnet: C-BSB5 (Biochemischer Sauerstoffbedarf der organischen Kohlenstoffverbindungen), CSB (Chemischer Sauerstoffbedarf, Bichromatoxidation), organischer Stickstoff, Ammoniumstickstoff, Nitratstickstoff, geloester Phosphor, ungeloester Phosphor, geloester Sauerstoff, Truebung. Ferner werden die Biomassen derjenigen langsam wachsenden Organismen berechnet, welchen einen wesentlichen Einfluss auf den Stoffhaushalt ausueben (Nitrifikanten, Algen, Zooplankter). Neuere Guetemodellrechnungen zum Sauerstoffhaushalt der Saar nach Ausbau zeigen, dass besonders in den Sommermonaten in den mittleren Stauhaltungen Lisdorf, Rehlingen und Mettlach mit Sauerstoffmangelsituationen zu rechnen ist. Um Fischsterben zu vermeiden, muss deshalb - beim jetzigen Sanierungszustand der Einleiter - kuenstlich

Turbulenzgesteuerte sedimentäre Prozesse entlang eines hydrodynamischen Gradienten im Ostfriesischen Wattenmeer: Labor- und Geländeuntersuchungen

Dieses Forschungsvorhaben soll in Zusammenarbeit mit der Abteilung Meeresforschung des Forschungsinstitutes Senckenberg, mit Hilfe methodisch neuer sedimenthydraulischer Messungen einen Beitrag zum Grundlagenverständnis des Stoffhaushaltes im System Wattenmeer leisten und physikalische Eingangsparameter und Grenzwerte für den Beginn von Erosion und Sedimenttransport für die Modellierung dieser Küstenzone liefern. In der beabsichtigten Kombination von Labor- und Feldmessungen sollen jene hydraulischen Grenzzustände erfasst werden, in deren Bereich das Watt den weitgehend stabilen Zustand verlässt. Weiterführende und hierauf aufbauende Modelluntersuchungen werden dem geplanten Sonderforschungsbereich 1739 an der Universität Oldenburg vorbehalten. Der Einsatz der Turbulenzsonde (ADV, Acoustic Doppler Velocimeter, Fa. SONTEC) bietet zum ersten Mal die Möglichkeit, sohlnahe turbulente Strömungen im Labor und im Gelände quantitativ und standardisiert zu erfassen. Im Marburger Strömungs- und Wellenkanal sollen zunächst an natürlichen, aber sterilisierten Wattsedimenten die Wechselwirkungen zwischen dem Turbulenzmuster in der bodennahen Strömung unter einfachen monochromatischen Wellen und dem Sediment untersucht werden. Zugleich soll damit das Messverfahren kalibriert und standardisiert werden. In einem zweiten Schritt soll vergleichend über unterschiedlichen, auch kohäsiven und biogenen fixierten natürlichen Sedimenten der kritische Strömungszustand beim Bewegungsbeginn erfasst werden. In sechs aus dem Rückseitenwatt der Nordsee-Insel Spiekeroog ausgewählten und bereits eingemessenen Meßfeldern mit für den Ablagerungsraum typischen faziellen Mustern wird unter verschiedenen Strömungs- und Wellenbedingungen (Ebb- und Flutstrom, verschiedene Wassertiefen, Seegang, Wellenklima) die ADV-Sonde für dreidimensionale Strömungsmessungen eingesetzt. Parallel zu den bodennahen turbulenten Strömungsverhältnissen soll das Einsetzen von Erosion und Suspensionsentwicklung aufgezeichnet werden. Der Einfluss von Mikroorganismen auf Textur und Stabilität der Sedimentoberfläche soll parallel zu den Messungen verfolgt werden.

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