Wasser- und Stoffkreisläufe

Flüsse, Seen und Feuchtgebiete vernetzen das Land mit dem Meer, stehen in Kontakt mit dem Grundwasser und regulieren den globalen Nährstoff- und Kohlenstoffhaushalt. Auch ihre Sedimente sind hoch aktive Zonen, die dem Oberflächenwasser Nähr- und Schadstoffe entziehen können. Wir erforschen die komplexen physikalischen, hydrologischen, biologischen und chemischen Prozesse und Wechselwirkungen. Dieses Wissen nutzen wir, um Konzepte für ein nachhaltiges Gewässermanagement und die Verbesserung der Gewässerqualität zu entwickeln. Wir beschäftigen uns beispielsweise mit der Wiedervernässung von Mooren, den Wechselwirkungen von Grund- und Oberflächenwasser, der Bedeutung von Uferzonen und mit dem Stoffumsatz in Sedimenten.

Publikationen zum Thema

September 2022
Water Resources Research. - 58(2022)3, Art. e2021WR029771

Organizational principles of hyporheic exchange flow and biogeochemical cycling in river networks across scales

Stefan Krause; Benjamin W. Abbott; Viktor Baranov; Susana Bernal; Phillip Blaen; Thibault Datry; Jennifer Drummond; Jan H. Fleckenstein; Jesus Gomez Velez; David M. Hannah; Julia L.A. Knapp; Marie Kurz; Jörg Lewandowski; Eugènia Martí; Clara Mendoza-Lera; Alexander Milner; Aaron Packman; Gilles Pinay; Adam S. Ward; Jay P. Zarnetzke

Die Konzepte für hyporheischen Austausch, Verweilzeitverteilungen und biogeochemische Kreisläufe sind unzureichend und müssen verbessert werden, um der hydrologischen und biogeochemischen Komplexität in Fließgewässern gerecht zu werden. Das Verständnis der Organisationsprinzipien des hyporheischen Austauschs und der biogeochemischen Kreisläufe in Landschaften sind Schlüssel zur Verallgemeinerung.

August 2022
Journal of Geophysical Research : Biogeosciences. - 127(2022)8, Art. e2021JG006661

Dynamics of greenhouse gases (CH4 and CO2) in meromictic Lake Burgsee, Germany

Andrea Fuchs; Peter Casper; Jörg Lewandowski

Die Konzentrationen von Treibhausgasen wurden für ein Tiefenprofil im Burgsee gemessen. An seiner tiefsten Stelle weist der Burgsee eine der höchsten Methankonzentrationen auf, die jemals in einem natürlichen Süßwassersee gemessen wurden.

Juni 2022
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - 119(2022)26, Art. e2102466119

A hybrid empirical and parametric approach for managing ecosystem complexity: water quality in Lake Geneva under nonstationary futures

Ethan R. Deyle; Damien Bouffard; Victor Frossard; Robert Schwefel; John Melack; George Sugihara

Ein klassisches 1-D Seenmodell wurde mit einem Machine-Learning-Modell kombiniert. Mit diesem Hybridmodell konnte die Sauerstoffkonzentration des Tiefenwassers des Genfersees basierend auf verschiedenen möglichen zukünftigen Nährstoffkonzentrationen und Temperaturen simuliert werden. Steigende Temperaturen hatten einen ähnlichen Effekt wie anthropogene Phosphoreinträge.

April 2022
Hydrology and Earth System Sciences. - 26(2022)9, 2073–2092

Xylem water in riparian Willow trees (Salix alba) reveals shallow sources of root water uptake by in-situ monitoring of stable water isotopes

Jessica Landgraf; Dörthe Tetzlaff; Maren Dubbert; David Dubbert; Aaron Smith; Chris Soulsby

Die Autor*innen analysierten stabile Isotope in-situ mit hoher Auflösung in Boden u. Pflanzenwasser einer städtischen Grünfläche, um die ökohydrologische Funktionsweise der kritischen Zone zu verstehen, die sich von den Baumkronen bis zum Grundwasser erstreckt. Am Ende der Vegetationsperiode wurde für die Wasseraufnahme der Pflanzen mehr Wasser aus der Tiefe als aus dem oberen Boden verwendet.

 

April 2022
Water Resources Research. - 58(2022)4, Art. e2021WR030635

Spatial variability of radon production rates in an alluvial aquifer affects travel time estimates of groundwater originating from a losing stream

Jonas L. Schaper; Christiane Zarfl; Karin Meinikmann; Eddie W. Banks; Sandra Baron; Olaf A. Cirpka; Joerg Lewandowski

Radon wird als Tracer im Oberflächenwasser zur Quantifizierung des Grundwasserzustroms verwendet. Die Studie verfolgte den umgekehrten Ansatz u. nutzte Radon zur Abschätzung der Fließzeiten von infiltriertem Oberflächenwasser im Aquifer. Die räumliche Heterogenität der Radonproduktion erschwert dies, konnte aber durch Berücksichtigung von Temperatur u. hydraulischem Gradienten überwunden werden.

Projekte zum Thema

Ansprechpersonen
Werner Kloas
Abteilung(en)
(Abt. 4) Biologie der Fische, Fischerei und Aquakultur
Beginn
03/2019
Ende
02/2024
Themenbereiche

Downloads zum Thema

Expert*innen zum Thema

Doris Düthmann

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Ökohydrologische Modellierung und hydrologischer Wandel

Tobias Goldhammer

Programmbereichssprecher*in
Forschungsgruppe
Nährstoffkreisläufe und chemische Analytik

Michael Hupfer

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Biogeochemische Prozesse in Sedimenten und Seenrestaurierung

Jörg Lewandowski

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen

Stephanie Spahr

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Organische Schadstoffe

Markus Venohr

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Flussgebietsmodellierung

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