Forschen für die Umwelt

Boden ist die poröse Haut der Erde und bildet die Grenzschicht zwischen Atmosphäre und Geosphäre. Er ist Speicher, Filter und Reaktor im globalen Stoffkreislauf. Diese Funktionen sind unmittelbar an den Wasserfluss und Stofftransport gekoppelt. Die bodenphysikalische Forschung am UFZ konzentriert sich auf Wasser- und Stoffflüsse auf einer Skala von wenigen Millimetern bis zu Kilometern, von der Porenskala bis zum Feld. Das Ziel ist, durch experimentelle Untersuchung und Modellierung zu einem besseren quantitativen Verständnis von Transportprozessen in terrestrischen Systemen zu kommen.

Eine zentrale Herausforderung für die Forschung im Department Bodenpysik ist eine adäquate Berücksichtigung der allgegenwärtigen, räumlichen Heterogenität und der zeitlichen Dynamik von Bodeneigenschaften. Böden verfügen beispielsweise über Strukturen auf allen Raumskalen: von körnungsbedingten Mikroporen, über Bodenaggregate, Bodenhorizonte und horizontübergreifende Makroporen bis zum Verteilungsmuster verschiedener Bodentypen im Feld. Diese Strukturen bestimmen im Wesentlichen die Verweildauer und die Transportgeschwindigkeiten von Stoffen in Böden.

Eine weitere Aufgabe für die Wissenschaftler liegt in der Beantwortung der Frage: Wie müssen kleinskalige Phänomene und Prozesse auf der grösseren Skala repräsentiert werden, um zu aussagekräftigen Prozessmodellen zu kommen? Diese sollten weder "too good to be real" noch "too real to be good" sein.