Dynamik der Phosphor- und Wasserflüsse im Abfluss und bei der Pflanzenaufnahme in bewaldeten Kopfeinzugsgebieten

• Antragsteller: Professor Dr. Markus Weiler
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 240722219

Hydrologische Fließwege bilden die kritische Verbindung zwischen der Quelle der P Mobilisierung und des P Exports zu den Flüssen. Die Prozesse der P Mobilisierung auf der Standortskale ist vergleichsweise gut verstanden, jedoch ist die Kenntnis des P Transportes in Hängen und Einzugsgebieten durch die Komplexität der Transport-Skalen und Fließprozesse begrenzt. In Hängen können große P Flüsse zum dynamischen P Export beitragen, da P oft in schnellen Fließwegen transportiert wird, insbesondere in bewaldeten Systemen. Ein adäquates Prozesswissen der hanghydrologischen Dynamik ist daher wichtig um die P Transport Dynamik zu beurteilen und vorherzusagen. In dieser experimentellen und modellierungs-basierten Studie über Abflussprozesse und Phosphortransport, aber auch die Aufnahme in die Pflanzen und der Tiefenversickerung werden wir die Auswirkungen der verschiedenen Fließwege auf den P-Transport in bewaldeten Hängen entlang des grundlegenden Hypothesen des SPP untersuchen. Wir werden die Auswirkungen unterschiedlicher Fließwege und Verweilzeiten auf den P Transport und den damit verbundenen hydrologischen Bedingungen untersuchen. Die Hypothese wird getestet, dass die Erholung der P Konzentrationen bei Starkniederschlägen in akquirierenden Systemen schneller geht als in Recyclingsystemen. Außerdem wollen wir die Aufnahme von P in Pflanzen betrachten und untersuchen ob die P aufnahmen von der Wasseraufnahme in verschiedenen Tiefen in Recyclingsystemen stärker entkoppelt ist. Schließlich testen wir noch ob der gesamte P Verlust solcher bewladeter Kopfeinzugsgebiete stärker durch die Verwitterung und somit dem Grundwasserabfluss beeinflusst wird als durch die stark variierenden lateralen Flüsse im Boden. Diese Hypothesen werden an drei SPP Standorte mit einem innovativen, kontinuierliche Monitoring-System für laterale Flüsse, Tiefenversickerung und P-Transport bei hoher zeitlicher Auflösung untersucht. Event-basierte und kontinuierliche Probenahmen für die verschiedenen P Spezies, stabile Wasserisotope und andere geogene Tracer werden es uns ermöglichen, Verweilzeiten von Wasser mit den P Flüsse und P Transportprozessen zu verknüpften. Schließlich werden wir ein prozessorientierten hydrologischen Hang-Modell weiterentwickeln um die verschiedenen Fließ-und Transportwege zu simulieren, um die Dynamik von Abfluss und P Transport zwischen der Hang- und Einzugsgebietsskala zu verknüpfen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1685: Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen
• Mitverantwortlich(e): Dr. Heike Puhlmann