Aquatische Ökosysteme sind von Natur aus komplex. In ihnen laufen beständig miteinander vernetze, oft nicht lineare Prozesse auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Ebenen ab. Zu nicht linearen Reaktionen kann es beispielsweise durch Störungen kommen, die einen sogenannten Regimewechsel auslösen, etwa langanhaltende Trockenheit. Wichtige Bestimmungsfaktoren komplexer aquatischer Ökosysteme sind die Landschaftsstruktur, in der sich die Gewässer befinden, und die Konnektivität, also die Verbindung der Gewässer untereinander auf verschiedenen Ebenen.
Im Programmbereich „Dimensionen der Komplexität aquatischer Systeme“ analysieren wir diese Netzwerke, um Dynamik und Verhalten aquatischer Ökosysteme und ihres terrestrischen Umfelds besser zu verstehen. Konkret geht es dabei um Flüsse von Wasser, Energie, Informationen, Nähr- und Schadstoffen sowie um den Beitrag externer Faktoren wie Landnutzung und Klimawandel. Wir nutzen Felduntersuchungen und Monitoring, Data Mining, Experimente und Modellierung. Das Langzeitmonitoring des IGB ist eine Schlüsselkomponente unseres Programmbereichs. Im Fokus unserer Forschung stehen die Schnittstellen und Wechselwirkungen zwischen terrestrischen und aquatischen Lebensräumen, zwischen Sediment und Wassersäule, zwischen Wasser und Luft sowie zwischen und innerhalb von Organismen.
Sprecher*innen
Meldungen
Downloads
Ausgewählte Publikationen
A Novel In Situ Experimental Setup for Studying the Impact of Bedform Celerity on 2D Oxygen Distribution in the Hyporheic Zone of Streams
Die Autor*innen untersuchten den Einfluss dynamischer hyporheischer Zonen. Sie entwickelten ein neues Feldmesssystem, das die gleichzeitige Beobachtung der Sauerstoffdynamik und der Migration von Sohlformen in einem Fluss ermöglichte. Im Gegensatz zu den Ergebnissen anderer Studien beobachteten sie bei der höchsten Strömungsgeschwindigkeit stärker mit Sauerstoff angereicherte Sohlformen.
Enhancing process interpretation with isotopes: potential discharge-isotope trade-offs in ecohydrological modelling of heavily managed lowland catchments
Die Autor*innen entwickelten ein tracergestütztes hydrologisches Modell weiter, um Schätzungen der ökohydrologischen Aufteilung und des Wasserhaushalts im Mittelspree-Einzugsgebiet besser einzugrenzen. Trotz der Komplexität der heterogenen Landnutzung, der umfangreichen Wasserinfrastruktur und der Tradition intensiver Bewirtschaftung gelang es ihnen, die ökohydrologischen Abläufe zu entflechten.
Dense stands of aquatic plants retain water in lowland rivers and in adjacent floodplain aquifers
Die Autor*innen fanden mithilfe von Langzeitdaten der Spree heraus, dass Wasserpflanzen sinkende Wasserstände von Tieflandflüssen in einem trockeneren Klima kompensieren können. In den letzten Sommern führten die Wasserpflanzen im unteren Teil der Spree zu einem Wasseranstieg von rund 50 bis 60 cm im Vergleich zur Situation ohne Wasserpflanzen und glichen damit die sinkende Abflussmenge aus.
Sub-daily stable water isotope dynamics of urban tree xylem water and ambient vapor
Die Autor*innen kombinierten das In-situ-Monitoring stabiler Isotope und die ökohydrologische Überwachung in verschiedenen städtischen Vegetationsgebieten in Berlin. Sie liefern neue Erkenntnisse über die Pflanzenphysiologie und die hydrologischen Funktionen anhand hochauflösender Isotopendaten, um die Wasseraufnahme und den internen Wasserkreislauf von Pflanzen im Sub-Tages-Rhythmus zu erfassen.
A tiered complexity conceptual framework for treating water soluble, hydrophilic contaminants in green stormwater infrastructure
Blau-grüne Infrastrukturen sind wichtig zur Verbesserung der Qualität von Niederschlagswasser, aber die Entfernung gelöster, hydrophiler Schadstoffe bleibt schwierig. Die Autor*innen schlagen einen mehrstufigen konzeptionellen Rahmen vor, um gelöste, hydrophile Schadstoffe zu entfernen und so die Risiken für Ökosysteme und Trinkwasserquellen zu minimieren.