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Flussrevitalisierung - Auswirkungen auf Grundwasser- / Oberflächenwasserinteraktionen

Flussrevitalisierung - Auswirkungen auf Grundwasser- / Oberflächenwasserinteraktionen
Date:06.12.2012
Place:Raum 048, Gebäude 50.40 (FZU)
Speaker:Prof. Dr. habil. Mario Schirmer [ETH]
Time:10:00 Uhr

Abstract

Flussrenaturierung ist ein essentielles Werkzeug, um einen “guten ökologischen Status” für Wasserläufe zu erreichen, wie es durch europäische und schweizerische Gesetze gefordert wird. Obwohl in den letzten Jahren die Anzahl an Renaturierungsprojekten stark zugenommen hat, ist das wissenschaftliche Verständnis der zu Grunde liegenden Prinzipien, wie die hydromorphologischen Veränderungen in renaturierten Flusskorridoren auf die Ökosystemfunktionen, die Biodiversität und die Wasserqualität wirken, immer noch limitiert. Unser Ziel ist es, ein mechanistisches Verständnis der gekoppelten hydrologischen und ökologischen Prozesse in flussnahen Korridoren zu gewinnen. Dafür haben wir

 

  • einen kanalisierten und einen renaturierten Abschnitt der Thur als gross-skalige Feldstandorte ausgebaut, wo wir quantifizieren, wie alle relevanten Variablen die Grundwasserqualität, die Ökosystemfunktionen und die Biodiversität beeinflussen;
  • kontrollierte Labor- und Feldexperimente durchgeführt; 
  • prozess-basierte Modelle der gekoppelten hydrologischen, biogeochemischen und ökologischen Prozesse entwickelt, die es ermöglichen sollen, unsere Erkenntnisse auf andere Standorte, an denen Flussrenaturierungen durchgeführt werden, zu übertragen.

 

In diesem interdisziplinär aufgebauten Projekt haben wir uns in Bezug auf die hydrogeologischen Fragestellungen im ersten Schritt auf die Infiltration von Flusswasser in den Grundwasserleiter konzentriert. Aus Sicht des Trinkwasserschutzes interessiert vor allem, welcher Anteil des geförderten Wassers aus dem Fluss stammt und wie lange das Flussinfiltrat im Grundwasserleiter verbleibt, bevor es gefördert wird. Hierzu können Markierversuche durchgeführt werden, die jedoch bei größeren Flüssen mit einem erheblichen Stoffeintrag verbunden sind. Als Alternative zu Markierversuchen können aus Zeitreihen der elektrischen Leitfähigkeit und der Temperatur quantitative Aussagen zu Mischungsverhältnissen und Aufenthaltszeiten abgeleitet werden. Dabei ist ein mehrstufiges Vorgehen bestehend aus: (1) einer qualitativen Analyse, (2) der spektralen Ermittlung des saisonalen Temperatur- und Leitfähigkeitsverlaufs, (3) einer Kreuzkorrelationsanalyse und (4) der nicht-parametrischen Dekonvolution der Zeitreihen Ziel führend.