(Abt. 1) Ökohydrologie

Major experimental field sites of Department 1

Wechselwirkungen innerhalb und zwischen grünem (in terrestrischen Systemen) und blauem Wasser (Seen, Flüsse und Grundwasserleiter) bilden komplexe Gewässersysteme. Diese  bilden Lebensräume für Biota und reaktive Transportmedien für abiotische Komponenten. Aquatische und terrestrische Systeme sind auf mehreren räumlich-zeitlichen Skalen gekoppelt. Das übergeordnete Ziel in Abteilung 1 ist das Verständnis der ökohydrologischen Prozesse von vernetzten Landschaften und Gewässer in natürlichen, ländlichen und städtischen Gebieten zu verbessern. Unsere Forschungsprojekte fokussieren daher auf mindestens eines der folgenden Kernthemen: Landschaft-Wasser Interaktionen, Urbane Ökohydrologie oder abiotische-biotische Vernetzungen.

In unserer Forschung integrieren wir prozessbasierte und statistische Modellierung mit empirischen Daten, die in Feldstudien, in großmaßstäbigen Feldmanipulationsstudien sowie in Laborversuchen erhoben werden. Mit verschiedenen Tracer-Techniken, insbesondere stabilen Isotopen, natürlich gelöste Stoffe, konservative geogenen Ionen, Nährstoffe oder organischen Substanzen, untersuchen wir ökohydrologischer und biogeochemischer Prozesse. Von besonderem Interesse sind anthropogen beeinflusste und gestörte Ökosysteme, z. B. stark veränderte urbane Systeme. Um unserem Forschungsziel gerecht zu werden, kombinieren wir unsere fachliche Expertise aus Forschungsdisziplinen wie Umwelttechnik, Hydrologie, Ökologie und Geographie.

Ansprechpersonen

Abteilungsmitglieder

Ausgewählte Publikationen

Mai 2021
Hydrological Processes. - 35(2021)5, Art. e14197

Using isotopes to understand landscape‐scale connectivity in a groundwater‐dominated, lowland catchment under drought conditions

Lukas Kleine; Doerthe Tetzlaff; Aaron Smith; Tobias Goldhammer; Chris Soulsby

Die Autor*innen  untersuchten durch die Integration von hydrometrischen u. Isotopendaten, wie Dürren die Wasserverteilung, Konnektivität u. Abflussbildung auf der Einzugsgebietsskale beeinflussen. Grundwasserneubildung war unter Wald geringer als unter Grasland, u. stieg bei renaturierten Feuchtflächen. Die Konnektivität prägt den Transport gelöster Stoffe u. Interaktionen von Land u. Gewässer.

Mai 2021
Hydrology and Earth System Sciences. - 25(2021)4, 2239–2259

Quantifying the effects of land use and model scale on water partitioning and water ages using tracer-aided ecohydrological models

Aaron Smith; Doerthe Tetzlaff; Lukas Kleine; Marco Maneta; Chris Soulsby

Das IGB-Modell EcH2O-iso mit stabilen Isotopen half abzuschätzen, wie unterschiedliche Vegetation in einem Tieflandeinzugsgebiet Niederschlag in Verdunstung und Grundwasserneubildung aufteilt. Waldvegetation führt zu größeren Wasserverlusten in die Atmosphäre bei geringer Grundwasserneubildung. Wasserverluste im Klimawandel können durch sorgfältige Artenauswahl und Management ausgeglichen werden.

April 2021
Hydrology and Earth System Sciences. - 25(2021)4, 2169–2186

Co-evolution of xylem water and soil water stable isotopic composition in a northern mixed forest biome

Jenna R. Snelgrove; James M. Buttle; Matthew J. Kohn; Dörthe Tetzlaff

Die Autor*innen untersuchten die Ko-Evolution von Isotopen-Signaturen in Pflanzenxylem-Wasser und Bodenwasser in einem nordischen Mischwald in Kanada. Variabilitäten in Zeit und Intensität der Wasseraufnahme durch Laub- oder Nadelbäume beeinflussen die isotopische Pflanzen-Xylem Zusammensetzung. Das hilft zu verstehen, wie diese Pflanzenarten auf hydroklimatische Veränderungen reagieren werden. 

April 2021
Hydrology and Earth System Sciences. - 25(2021)4, 1905–1921

How daily groundwater table drawdown affects the diel rhythm of hyporheic exchange

Liwen Wu; Jesus D. Gomez-Velez; Stefan Krause; Anders Wörman; Tanu Singh; Gunnar Nützmann; Jörg Lewandowski

Mit einem physikalisch basierten Modell, das Strömung und Wärmetransport in hyporheischen Zonen koppelt, gibt die Studie Einblicke in hyporheische Reaktionen auf tägliche Grundwasserentnahmen und Temperaturschwankungen. Diese Wechselwirkungen haben Auswirkungen auf die zeitliche Variabilität des hyporheischen Austauschs, die mittleren Verweilzeiten und das Denitrifikationspotenzial.

April 2021
Journal of Geophysical Research : Atmospheres. - 125(2020)22, e2020JD033396

Effects of the largest lake of the Tibetan Plateau on the regional climate

Dongsheng Su; Lijuan Wen; Xiaoqing Gao; Matti Leppäranta; Xingyu Song; Qianqian Shi; Georgiy Kirillin

Die Autor*innen nutzten ein gekoppeltes See-Atmosphären-Modell, um den Einfluss des größten Sees Chinas, der Qinghai, auf die Wetter- und Klimabedingungen des tibetischen Plateaus zu untersuchen. Sie fanden heraus, dass der See die Windverhältnisse verändert und den Niederschlag über den trockenen Gebieten des "dritten Pols" der Erde, Tibet, erhöht.

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