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.

Meldungen zum Thema

Blitzlicht

Den Wasserbedarf städtischer Grünflächen nachhaltig decken

Städtische Grünflächen leiden zunehmend unter anhaltend warmen und trockenen Perioden. Selbst in gemäßigten Breiten sinken die Niederschläge bei gleichzeitig hohen Verdunstungsraten; der Bedarf an Bewässerung wächst. Ein IGB-Team hat den Wasserverbrauch des Stadtgrüns in Berlin analysiert.

Publikationen zum Thema

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.

März 2021
Scientific Reports. - 11(2021), Art. 4179

Simultaneous attenuation of trace organics and change in organic matter composition in the hyporheic zone of urban streams

Birgit M. Mueller; Hanna Schulz; Robert E. Danczak; Anke Putschew; Joerg Lewandowski

Abwasser enthält nach der Reinigung in der Kläranlage noch hohe Mengen an organischen Spurenstoffen und organischer Substanz. Diese werden zusammen mit dem Wasser meist in Flüsse eingeleitet. Die Studie zeigt, dass in der hyporheischen Zone des Flusses, also dem Flusssediment, ein Abbau der Spurenstoffe gleichzeitig mit einer Veränderung der Zusammensetzung der organischen Substanz stattfindet.

Februar 2021
Hydrological Processes. - 35(2021)1, Art. e14023

Stable isotopes of water reveal differences in plant – soil water relationships across northern environments

Doerthe Tetzlaff; James Buttle; Sean K. Carey; Matthew J. Kohn; Hjalmar Laudon; James P. McNamara; Aaron Smith; Matthias Sprenger; Chris Soulsby

Die Autor*innen verglichen die stabilen Isotope von Wasser im Pflanzenstamm (Xylem) und im Boden über eine komplette Vegetationsperiode in fünf nördlichen Untersuchungsgebieten, um zu verstehen, woher Pflanzen ihr Wasser nehmen und was die zeitlichen Dynamiken dieser Wasseraufnahme sind. Diese Publikation entstand im Rahmen eines ERC Grants.

Projekte zum Thema

Sulfat in Spree und Müggelsee

Wissenschaftliche Untersuchungen in Bergbaufolgelandschaften am Beispiel der Problematik "Braune Spree". Langzeitentwicklung der Sulfatkonzentration in der Spree sowie im Müggelsee...
Ansprechpersonen
Tobias Goldhammer
Thomas Rossoll
Abteilung(en)
(Abt. 6) Chemische Analytik und Biogeochemie
Beginn
05/2015
Ende
12/2025
Themenbereiche

GRS-Microcluster „Signaturen“

Eintrag und Wirkung von Eisen aus Bergbau-Regionen – Ausbreitungsmechanismen und biogeochemische Signaturbildung
Ansprechpersonen
Michael Hupfer
Abteilung(en)
(Abt. 6) Chemische Analytik und Biogeochemie
Beginn
01/2018
Ende
12/2020
Themenbereiche

AQUACOSM

Das internationale Netzwerk verbindet Infrastrukturen für experimentelle Meeres- und Binnengewässerforschung
Ansprechpersonen
Jens Christian Nejstgaard
Stella A. Berger
Katharina Makower
Abteilung(en)
(Abt. 3) Experimentelle Limnologie
Beginn
01/2017
Ende
12/2020
Themenbereiche

Langzeitentwicklung von Seen infolge des Klimawandels

In diesem Projekt soll der Einfluss des Klimawandels auf die physikalischen Prozesse in Seen systematisch untersucht werden. Dazu werden in Seen mit unterschiedlichen Eigenschaften (z. B. unterschiedliche mittlere Tiefe oder Windexposition) Messketten installiert, mit denen in verschiedenen Tiefen Temperatur und Sauerstoffkonzentrationgehalt gemessen werden.
Ansprechpersonen
Robert Schwefel
Michael Hupfer
Abteilung(en)
(Abt. 6) Chemische Analytik und Biogeochemie
Beginn
01/2020
Ende
12/2021
Themenbereiche

Downloads zum Thema

Kosten und Nutzen einer verbesserten Gewässergüte am Beispiel der Berliner Unterhavel

Nitrolimit Diskussionspapier Band 4

Gelöste organische Stickstoffverbindungen in Seen - Vorkommen und Wirkung

Nitrolimit Diskussionspapier Band 3

Maßnahmen zur Reduktion der Nährstoffeinträge urbaner Bereiche

Nitrolimit Diskussionspapier Band 2

Einfluss von Stickstoff und Phosphor auf die Gewässergüte von Seen

Nitrolimit Diskussionspapier Band 1

IGB Bericht: Heft 26/2008

Phosphor- und Kohlenstoff-Dynamik und Vegetationsentwicklung in wiedervernässten Mooren des Peenetals in Mecklenburg-Vorpommern

Expert*innen zum Thema

Stella A. Berger

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Experimentelle Phytoplanktonökologie

Tobias Goldhammer

Programmbereichssprecher*in
Forschungsgruppe
Nährstoffkreisläufe und chemische Analytik

Michael Hupfer

Abteilungsleitung a.i.
Forschungsgruppe
Biogeochemische Prozesse in Sedimenten und Seenrestaurierung

Jörg Lewandowski

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen

Markus Venohr

Forschungsgruppenleiter*in
Forschungsgruppe
Flussgebietsmodellierung

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