(Abt. 1) Ökohydrologie und Biogeochemie
Die Wechselwirkungen innerhalb und zwischen grünem Wasser (in terrestrischen Systemen) und blauem Wasser (Seen, Flüsse und Grundwasserleiter) beeinflussen in komplexer Weise die Lebensräume für Organismen und den reaktiven Transport von abiotischen Komponenten. Aquatische und terrestrische Systeme sind auf mehreren räumlich-zeitlichen Skalen gekoppelt. Das übergeordnete Ziel der Abteilung Ökohydrologie und Biogeochemie ist es, die ökohydrologischen und biogeochemischen Prozesse von vernetzten Landschaften und Gewässern in natürlichen, ländlichen und städtischen Gebieten zu verstehen. Unsere Forschungsprojekte behandeln daher die folgenden Kernthemen:
- Interaktionen von Landschafts-und Binnengewässer-Ökosystemen
- Physikalische und biogeochemische Rahmenbedingungen unter globalem Wandel
- Wassersicherheit in gestörten und urbanen Systemen
In unserer Forschung integrieren wir prozessbasierte und statistische Modellierung mit empirischen Daten, die in Freilandstudien, in großmaßstäbigen Manipulationsstudien, durch Langzeit-Monitoring und in Laborversuchen erhoben werden. Wir untersuchen ökohydrologische und biogeochemische Prozesse mit verschiedenen Tracer-Techniken, insbesondere stabilen Isotopen, sowie durch die Messung natürlich gelöster Stoffe, konservativer geogener Ionen, organischer Spurenstoffe und von Nährstoffen. Dabei verbinden wir Grundlagenforschung mit Anwendungsaspekten und wollen Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen erfassen und vorhersagen. Mit der Laborinfrastruktur und Kompetenz auf den Gebieten der anorganischen und organischen Analytik sowie der Isotopenmessung nimmt die Abteilung eine zentrale Funktion für das gesamte Institut wahr. Um unserem Forschungsziel gerecht zu werden, kombinieren wir unsere fachliche Expertise aus den Forschungsdisziplinen Hydrologie, Geochemie, Gewässerphysik, Ökologie, Umwelttechnik und Geographie.
Landschafts-Ökohydrologie, Forschungsgruppe von Dörthe Tetzlaff, Grafik: Dörthe Tetzlaff / IGB
Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen, Forschungsgruppe von Jörg Lewandowski, Grafik: Jörg Lewandowski / IGB
Physikalische Limnologie, Forschungsgruppe von Georgiy Kirillin, Grafik: Georgiy Kirillin / IGB
Organische Schadstoffe, Forschungsgruppe von Stephanie Spahr, Grafik: Stephanie Spahr / IGB
Ökohydraulik, Forschungsgruppe von Alexander Sukhodolov, Grafik: Alexander Sukhodolov / IGB
Ökohydrologische Modellierung und hydrologischer Wandel, Forschungsgruppe von Doris Düthmann, Grafik: Doris Düthmann / IGB, Satellit / NASA
Nährstoffkreisläufe und chemische Analytik, Forschungsgruppe von Tobias Goldhammer, Grafik: Tobias Goldhammer / IGB
Flussgebietsmodellierung, Forschungsgruppe von Markus Venohr, Grapfik: Markus Venohr / IGB
Biogeochemische Prozesse in Sedimenten und Seenrestaurierung, Forschungsgruppe von Michael Hupfer, Grafik: Michael Hupfer / IGB
Forschungsgruppen
Abteilungsmitglieder
Ausgewählte Publikationen
Towards the outwelling hypothesis in a Patagonian estuary: first support from lipid markers and bacterial communities
Um die Odum's Outwelling-Hypothese zu überprüfen wurden Fettsäuremarker, stabile Isotope von C u. N sowie Bakteriengemeinschaften in einem mesotidalen Ästuar in Patagonien untersucht. Durch die frühe Besiedlung mit Rhodobacterales wurde auf den Export von Nährstoffen und Organismen und deren essenziellen Fettsäuren aus dem Feuchtgebiet geschlossen, was die Pionierergebnisse von Odum unterstützt.
Evaluating satellite-derived soil moisture data for improving the internal consistency of process-based ecohydrological modelling
Die Autor*innen erforschten, ob satellitengestützte Bodenfeuchteprodukte mit hoher räumlicher u. zeitlicher Auflösung für die Kalibrierung eines ökohydrologischen Modells hilfreich sind. Durch die Einbeziehung der Bodenfeuchtedaten wurden interne Prozesse innerhalb des Modells konsistenter abgebildet. Die zeitliche Dynamik der Daten war nützlicher für die Kalibrierung als deren räumliche Muster.
The role of boundary mixing for diapycnal oxygen fluxes in a stratified marine system
In dieser Studie wurde der Sauerstofffluss durch die Halokline mit hochaufgelösten Sauerstoff- und Temperaturprofilen zu verschiedenen Jahreszeiten gemessen. Dies zeigte eine starke Saisonalität mit den höchsten Werten im Herbst. Die flachen Regionen in Küstennähe waren für mehr als 80% der Sauerstoffflüsse verantwortlich.
Formation of vivianite in digested sludge and its controlling factors in municipal wastewater treatment
Phosphor kann in der kommunalen Abwasserbehandlung aus Vivianit zurückgewonnen werden. In 16 Kläranlagen wurden die Einflussfaktoren dafür ermittelt. Die Vivianitbildung nahm mit höherem Eisen- und niedrigerem Schwefelgehalt zu. Offenbar fördert die Verwendung schwefelfreier Fällungsmittel die Vivianitbildung. Die Erkenntnisse haben auch große Bedeutung für die Forschung an aquatischen Sedimenten.
Spatial and temporal dynamics of water isotopes in the riverine-marine mixing zone along the German Baltic Sea coast
Forschende untersuchten die räumliche und zeitliche Variabilität von Wasserisotopen in der Schlei sowie in den Bodden entlang der Ostseeküste. Die Daten tragen zum besseren Verständnis der hydrologischen Prozesse bei und liefern eine Basis für weitere IGB-Studien, etwa zur Migration von Fischen oder zu biochemischen Prozessen von Makrophyten.