Juniorforscher­gruppe zum Einfluss naturräumlicher Faktoren auf Konzentration, Qualität und Auswirkung des gelösten organischen Kohlenstoffs im Nationalpark Bayerischer Wald

Teilprojekt: Modellentwicklung zur hydrologischen DOC-Mobilisierung, Schwerpunkt Hochwassergenese

Vor dem Hintergrund steigender Konzentrationen an gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC) in vielen Oberflächengewässern weltweit sowie deren Auswirkungen z.B. auf die Trinkwasserbereitstellung und aquatischen Ökosystemen untersucht eine interdisziplinäre Juniorforschergruppe die natürlichen Prozesse der DOC-Mobilisierung sowie deren Auswirkungen auf die aquatischen Lebensgemeinschaften im Kopfeinzugsgebiet der Großen Ohe im Nationalpark Bayerischer Wald. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines mathematischen Modells zur Abbildung und Vorhersage der räumlichen, zeitlichen und qualitativen Dynamik der DOC-Exporte aus dem Einzugsgebiet Große Ohe sowie den damit verbundenen Wirkungen auf die Makrozoobenthos-Lebensgemeinschaften, welches auf andere Regionen übertragbar sein soll.

Der Austrag von DOC aus Einzugsgebieten erfolgt entlang hydrologischer Fließwege und führt vor allem während Hochwasser-ereignissen zu hohen DOC-Konzentrationen im Gewässerabfluss. Hierbei spielt die Hochwassergenese, v.a. die Entstehungs-räume des Hochwassers sowie dessen Fließwege eine bedeutende Rolle, deren Prozesse noch nicht vollständig verstanden sind. Besonders die Effekte kleinskaliger Prozesse, wie präferentielle Fließbahnen an Hängen oder der Einfluss der Mikro-topografie auf größerem Maßstab ist bisher wenig untersucht worden. Doch gerade diese Prozesse könnten eine wichtige Rolle in der DOC-Mobilisierung spielen. Damit diese Prozesse genauer unter die Lupe genommen werden können, wurde eine mehrjährige Feldkampagne im Einzugsgebiet der Großen Ohe konzipiert, um kleinskalige Prozesse am Hang als auch Abflussprozesse auf (Teil-)Einzugsgebietsskale zu untersuchen. Neben dem Sammeln hydrologischer Daten werden verschiedene tracerhydrologische Methoden unter Verwendung der stabilen Wasserisotopen d2H und d18O sowie geochemischer Tracer für Abflussanalysen angewendet. Durch die Kopplung der experimentellen Methoden mit einer genesteten Modellierung sollen Herkunftsräume und Fließpfade identifiziert sowie Verweilzeiten bestimmt werden. Mit den daraus gewonnenen Erkenntnissen können skalierbare prognostische Modelle für die Hochwasserentstehung und DOC-Mobilisierung entwickelt werden, die ohne zusätzlichen Messaufwand betrieben werden können und auch auf ähnliche Einzugsgebiete übertragbar sind.

Laufzeit	Dezember 2018 - November 2022
Förderung durch	Deutsches Stiftungszentrum mit Mitteln der Rudolf und Helene Glaser-Stiftung und der Bernhard und Ursula Plettner-Stiftung Deutsche Hydrologische Gesellschaft (DHG)
Projektpartner	Nationalpark Bayerischer Wald Lehrstuhl für Hydrologie der Universität Bayreuth Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Leipzig, Department Hydrogeologie und Department Analytik Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, Abteilung Fließgewässerökologie und Naturschutzforschung
Weitere Informationen	https://www.nationalpark-bayerischer-wald.bayern.de/forschung/projekte/juniorforscher.htm https://www.nationalpark-bayerischer-wald.bayern.de/aktuelles/pressemitteilung/detailansicht.htm?ID=A%2Bs3RgSTi2SfxC2PbU%2BkFg%3D%3D
BearbeiterInnen:	M.Sc Lisa Kuhnert PD Dr. habil. Thomas Wöhling