Globale Variabilität von Grundwasserströmung und – transport durch subterrane Ästuare

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Rena Meyer, Ph.D.; Professor Dr. Nils Moosdorf
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung ; Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 431491505

Subterrane Ästuare (STEs) unter Stränden sind Zonen, in denen sich terrestrisches Süßwasser und Meerwasser mischen und biogeochemische Reaktionen ablaufen, die den Eintrag von Nährstoffen und gelösten Stoffen in den Ozean erheblich beeinflussen. Trotz ihrer globalen Bedeutung ist die Dynamik von STEs an hochenergetischen Küstenstandorten kaum verstanden. Das Ziel dieses Projektes ist diese Wissenslücke zu schließen. Numerische und empirische Modellierungsansätze sollen kombiniert werden, um den Transport von Grundwasser und gelösten Stoffen durch sandige STEs unter verschiedenen energetischen Bedingungen zu analysieren. Das Projekt baut auf den in der ersten Phase von DynaDeep gewonnen Erkenntnissen und Methoden auf. In Phase 2 werden nun die großräumige Variabilität und die Abschätzung globaler Volumen- und Stoffflüsse sowie die globale Relevanz von hochenergetischen STEs untersucht. In diesem Zusammenhang wird P7 numerische Modellierung mit innovativen und rechnerisch effizienten Surrogat-Modellierungsansätzen integrieren, um globale Grundwasser- und Stoffflüsse durch STEs zu analysieren und vorherzusagen. Die entwickelten Surrogat-Modelle werden die Erforschung der STE-Dynamik unter verschiedenen Umweltbedingungen ermöglichen und gleichzeitig die Auswirkungen des Klimawandels, wie z. B. den Anstieg des Meeresspiegels und Veränderungen der Sturmintensität, berücksichtigen. Das Projekt zielt außerdem darauf ab, eine globale Klassifizierung und Kartierung von STEs zu erstellen, ihre Flüsse unter verschiedenen Szenarien zu quantifizieren und eine kritische Bewertung der damit verbundenen Unsicherheiten vorzunehmen. Die Ergebnisse werden eine globale Datenbank der STE-Dynamik, verfeinerte Surrogat-Modelle und Schätzungen der Wasser- und Stoffflüsse umfassen, welche auf globale Karten projiziert werden. Diese dienen sowohl der wissenschaftlichen Forschung als auch Entscheidungsträgern für ein nachhaltiges Management der Küstenressourcen. Das Projekt befasst sich direkt mit den globalen Herausforderungen im Zusammenhang mit der Resilienz von Küstenökosystemen im Kontext des Klimawandels und steht damit im Einklang mit den übergeordneten Zielen der DynaDeep-Forschungsgruppe.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5094: Dynamik des tiefen Untergrundes von Hochenergiestränden (DynaDeep)
• Internationaler Bezug: Norwegen
• Kooperationspartner: Dr. Elco Luijendijk