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Forschungsbericht]

Phosphor I - Lateraler Phosphortransport in Hängen und seine Verknüpfung mit dem Wasseralter

Projektbeschreibung:
Hydrologische Fließwege bilden die kritische Verbindung zwischen der Quelle der P-Mobilisierung und des P-Exports zu den Flüssen. Die Prozesse der P-Mobilisierung auf der Standortskale sind vergleichsweise gut verstanden, jedoch ist die Kenntnis des P-Transportes in Hängen und Einzugsgebieten durch die Komplexität der Transport-Skalen und Fließprozesse begrenzt. In Hängen können große P-Flüsse zum dynamischen P-Export beitragen, da P oft in schnellen Fließwegen transportiert wird, insbesondere in bewaldeten Systemen, wo präferentielle Fließwege häufig auftreten. Ein adäquates Prozesswissen der hanghydrologischen Dynamik ist daher wichtig, um die P-Transport Dynamik zu beurteilen und vorherzusagen. Solche Studien wurden bisher jedoch fast ausschließlich in Einzugsgebieten mit landwirtschaftlicher Nutzung durchgeführt. In dieser experimentellen und modellierungs-basierten Studie über hanghydrologische Prozesse und Phosphortransport werden wir die Auswirkungen der Abflussprozesse auf den P-Transport in bewaldeten Hängen entlang der grundlegenden Hypothesen des SPP untersuchen. Wir werden die Auswirkungen unterschiedlicher Fließwege und Verweilzeiten auf den P Transport und den damit verbundenen hydrologischen Bedingungen untersuchen. Die Hypothese wird getestet, dass die P-Signaturen im Abfluss im Zusammenhang stehen mit den bodenökologischen P-Gradienten und dass die P-Signaturen durch die Verweilzeiten des Wassers im Hang bestimmt werden, die insbesondere durch präferentielle Fließwege bei Niederschlagsereignissen dominiert werden. Diese Hypothesen werden an den vier SPP Standorte im Gebirge mit einem innovativen, kontinuierlichen Monitoring-System für unterirdische Hangabflüsse und P-Transport bei hoher zeitlicher Auflösung untersucht. Event-basierte und kontinuierliche Probenahmen für die verschiedenen P Spezies, stabile Wasserisotope und andere geogene Tracer in Niederschlag, Abfluss und Grundwasser werden es uns ermöglichen, Verweilzeiten von Wasser mit den P-Flüsse und P-Transportprozessen zu verknüpften. Schließlich werden wir ein prozessorientierten hydrologischen Hang-Modell weiterentwickeln um die verschiedenen Fließ-und Transportwege zu simulieren, um die Dynamik von Abfluss und P-Transport zwischen der Hang- und Einzugsgebietsskala zu verknüpfen. Die Modellierung wird sich darauf fokussieren, die Altersverteilung von Wasser und die bevorzugte Fließwege, die durch "hot spots" bei der Infiltration und P-Mobilisierung entstehen, in bewaldeten Hängen adäquat darzustellen.

Ansprechpartner: Weiler, Prof. Dr. Markus
Tel: +49(0)761 203 3598
Email: markus.weiler@hydrology.uni-freiburg.de
Projektlaufzeit:
Projektbeginn: 01.09.2013
Projektende: 31.08.2016
Projektleitung:
Weiler M
Stellvertretung: Sohrt J
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Professur für Hydrologie

Fahnenbergplatz
79098 Freiburg i. Br.

Telefon: +49(0)761-203-3530
Fax: +49(0)761-203-3594
Email: hydrology@hydrology.uni-freiburg.de
http://www.hydro.uni-freiburg.de

Mitarbeiter:
  • Sohrt J
Kooperationspartner
Prof. Dr. Friedhelm von Blanckenburg, GFZ Potsdam PD Dr. Erwin Klumpp, Forschungszentrum Jülich GmbH PD Dr. Jan Siemens, University of Bonn Dr. Roland Bol, Forschungszentrum Jülich GmbH Dr. Dorit Julich, Technical University Dresden Prof. Dr. Karl-Heinz Feger, Technical University Dresden Dr. rer. nat. habil. Kai Schwärzel, Technical University Dresden
Finanzierung:

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft, DFG

Schlagworte:

    Hanghydrologie, präferentielle Fließwege, Zwischenabfluss, Stabile Wasserisotope, Verweilzeiten, P-Export, P-Verlust, zeitlich hochauflösenden Messungen

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