Helmholtz Wasser-Netzwerk

Forschungsplattform 4: Beobachtung des terrestrischen Wasserkreislaufs

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Foto: DLR

Bedarf an Langzeitobservatorien

Der Klima- und Landnutzungswandel sind Schlüsselfaktoren für die Veränderungen terrestrischer hydrologischer Systeme, mit denen die Gesellschaft in den kommenden Jahrzehnten umgehen muss.
Ein optimales Management und ein nachhaltiger Umgang mit der Ressource Wasser können diesen entgegen wirken. Um zuverlässige, langfriste Aussagen zum Zustand der Gewässer der terrestrischen Systeme treffen zu können, ist die Verfügbarkeit und die Auswertung der Daten aus Langzeitobservatorien, gekoppelt mit validierten und integrierten hydrologischen Modellen auf Einzugsgebietsskala, essentiell. Diese werden gebraucht, um komplexe Interaktionen und Rückkopplungseffekte zwischen den einzelnen Kompartimenten des hydrologischen Systems aufzudecken und Langzeittrends in beobachteten Zustanden und Stoffflüssen zu identifizieren. 


Fokus der Forschungsplattform

Die Voraussetzung zur Verbesserung des Prozessverständnisses von hydrologischen Systemen und zur Validierung integrierter terrestrischer Modelle ist die Kombination von räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Messungen mit über Simulationen errechneten Stoffflüssen.
Die Beobachtung von Landschaften und Einzugsgebieten erfordert die Entwicklung neuer und die Verbesserung bereits existierender Konzepte und Technologien ober- und unterirdischer Prozesse. Deren Anwendung soll eine übergreifende und quantitative Beschreibung ausgewählter Referenzgebiete ermöglichen. Dies erlaubt eine Erfassung der Komplexität der umweltrelevanten Parameter und Stoffflüsse.

Themengebiet 1: Entwicklung neuartiger Beobachtungs- und Erkundungstechnologien

Themengebiet 2: Aufbau eines hydrologischen Messnetzwerkes für Modellentwicklung und – validierung

Themengebiet 3: Datenmanagement und Datenintegrierung

Themengebiet 4: Datenassimilation und nachfragegesteuerte Messung


Schnittstellen innerhalb des Helmholtz Wasser-Netzwerkes:


Events


Relevante Forschung innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft (POF III):


Infrastrukturen:

  • MOSES (Modular Observation Solutions for Earth Systems) (Koordination: UFZ, weitere beteiligte Zentren: KIT, FZJ, GFZ, HMGU, AWI, HZG, DLR, GEOMAR)
  • TERENO - Terrestrial Environmental Observatories (Koordination: FZJ, UFZ, KIT, HMGU, GFZ, DLR, unter Beteiligung zahlreicher Universitäten) 
  • ACROSS - Advanced Remote Sensing – Ground Truth Demo and Test Facilities (FZJ, GFZ, HMGU, HZG, KIT, UFZ)
  • Helmholtz Alliance: Remote Sensing and Earth System Dynamics (Koordination: DLR, beteiligte Institutionen: HMGU, GFZ, UFZ, FZJ, KIT, TU München, Universität Potsdam)
  • weitere Forschungsinfrastrukturen


Projekte und Schnittstellen zu weiteren Aktivitäten:

  • DFG Ensemble Kalman Filter zur Parameterschätzung in geklüfteten und fluviatilen geothermischen Prozessen (RWTH Aachen, FZJ)
  • BMBF BONARES - Zentrum für Bodenforschung (Koordination: UFZ, beteiligte Institutionen: TU München)   
  • BMBF INPLAMINT - Erhöhung der landwirtschaftlichen Nährstoffnutzungseffizienz durch Optimierung von Pflanze-Boden-Mikroorganismen-Wechselwirkungen (Koordination: FZJ, beteiligte Institutionen: HMGU)
  • BMBF Soil³ - Nachhaltiges Unterbodenmanagement (Koordination: Universität in Bonn, beteiligte Institutionen: FZJ)
  • DFG-Projekt IMAP "Integrating Microwave Link Data For Analysis of Precipitation in Complex Terrain: Theoretical Aspects and Hydrometeorological Applications" (Koordination: KIT, weitere beteiligte Institutionen: TU München, An-Najah National University (ANU, Palästina), Tel Aviv University (TAU, Israel), Kinneret Limnological Laboratory (KLL, Israel), The Jerusalem College of Technology (JCT, Israel))
  • Virtuelles Institut PROCEMA “Regional Precipitation Observation by Cellular Network Microwave Attenuation and Application to Water Resources Management” (KIT)
  • ICLEA - Virtuelles Institut zur Integrierten Klima- und Landschaftsentwicklungsanalyse (GFZ, Ernst Moritz Arndt Universität Greifswald, BTU Cottbus, Polnische Akademie der Wissenschaften (PAN))
  • DFG FOR 2131 "Data Assimilation for Improved Characterization of Fluxes across Compartmental Interfaces" (Koordination: Univ. Bonn, beteiligte Institutionen: FZJ, UFZ, Univ. Tübingen)
  • TR-32 - Transregional Collaborative Research Centre 32 "Patterns in Soil-Vegetatio-Atmosphere-Systems" (FZJ, RWTH Aachen, Universität Bonn, Universität zu Köln)
  • CAWa - Regionales Forschungsnetzwerk "Central Asian Water" (Koordinierung: GFZ)
  • CAOS: From Catchments as Organised Systems to Models based on Functional Units (DFG-Forschergruppe) (Koordination: KIT, beteiligte Institutionen: UFZ, GFZ)
  • EU-Projekt: ModelPROBE - Model driven Soil Probing, Site Assessment and Evaluation (Koordination: UFZ, beteiligte Institutionen: Universität Bonn)
  • PhD-Twinning: Emerging Contaminats in Aquatic Sediments - Focus on European estuarys (HZG, UFZ)
  • PhD-Twinning: Reactive N in watersheds – sources, cycling and sinks (HZG, UFZ)


Abgeschlossene Projekte:

  • DFG-Projekt WATERFLUX (UFZ, Universität Bayreuth)
  • Virtuelles Institut HALO “High-Altitude Long-Distance Research Aircraft” (DLR, GFZ, FZJ, KIT, MPI)
  • WISDOM – Entwicklung eines Wasser-Informationssystems für die nachhaltige Entwicklung des Mekongdeltas in Vietnam (Koordination: DLR, beteiligte Institutionen: GFZ, weitere: UNU-EHS, Univ. Würzburg, ZEF, INRES...)
 

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Kontakt

Greta Jäckel
Helmholtz Wasser-Netzwerk Outreach und Vernetzung
greta.jaeckel@ufz.de
Tel: 0341 235 1784