Kompetenzfeld 1: Qualität im Wasserkreislauf
Prozessverständnis: Wasserkreislauf und Wasserqualität
Sprecher: Thomas Berendonk (TUD), Markus Weitere (UFZ/TUD)
Kompetenzfeld 1 ist auf Schlüsselprozesse und Stoffflüsse im gesamten Wassereinzugsgebiet fokussiert, z.B. urbane Räume, Landwirtschaft, Grundwasser, Talsperren etc., welche notwendig sind um die Qualität und Menge von Wasser für Verbraucher zu schaffen und zu erhalten und die nachhaltige Entwicklung von Ökosystemprozessen und -funktionen in allen Bereichen des Wasserkreislaufes zu gewährleisten. Aufbauend auf diesem Wissen können unter Einbeziehung der sozialen und gesellschaftlichen Bedingungen gezielte Management-Maßnahmen zur Optimierung von Prozessen entwickelt und umgesetzt werden. Neue, effektbasierte Monitoring-Strategien werden mit der Zielsetzung entwickelt, unter sich wandelnden Rahmenbedingungen (Klima, Mensch, Ökologie) anwendbar zu sein.
In diesem Kompetenzbereich decken die Wissenschaftler des Center for Advanced Water Research in einer weltweit einzigartigen Kombination alle erforderlichen Kriterien zur Bearbeitung der großen Herausforderungen ab:
- Observatorien mit definierten Randbedingungen für langfristig angelegte Detailstudien (gemeinsam betriebene Observatorien in TERENO),
- Infrastruktur zur experimentellen Analyse von Kausalzusammenhängen unter Labor- und Freilandbedingungen (mobile Mesokosmen, S2-Labore und Fließrinnenanlagen, ausgebaute Feldstandorte),
- Expertise in Bezug auf die relevanten Stressoren (Hydrologie, Gewässerökologie, Siedlungswasserwirtschaft, Gewässerchemie, Ökotoxikologie und Antibiotika-Resistenz von Pathogenen) und
- Kompetenzen in der integralen Modellierung der zugrunde liegenden ökologischen, biogeochemischen und hydrologischen Prozesse.
Aktuelle Aktivitäten
- IRTG-PhD: Identification of hot spots and spread of antibiotic resistance genes using mechanistic hydro-ecological modeling approach in river networks
- IRTG-PhD: Analysis and model-based description of the water and matter flow networks in mesoscale watersheds characterized by mixed rural/urban land-use
- DFG: RegenTracer - Regen als Grundwassertracer
- ArKoNaVera – Überregionales Artenschutzkonzept für Flussperlmuschel und Malermuschel
- DFG-NSFC deutsch-chinesische Kooperationsgruppe "Simulationsplattform zur Modellierung der Dynamik von Umweltsystemen im Poyang Einzugsgebiet"
- BMBF-Projekt "Managing Water for Urban Catchments" in Chaohu, China
- Projekt "Urbanes Wasserressourcen-Management" im Rahmen des Helmholtz Wasser-Netzwerkes- Arbeitspaket 3 "Limnologie" (Selbstreinigung und Antibiotikaresistenzen)
- UFZ-Integriertes Projekt „Gesunde aquatische Ökosysteme"
- DFG-Schwerpunktprogramm DynaTrait zu den Themen
1) "Effect of trait variability on the dynamics of coupled, bi-trophic plankton - biofilm systems
2) "The determinants of algal trait dynamics in phytoplankton communities over vertical, seasonal, and inter-annual gradients" - GIZ - Projekt "Anpassung des städtischen Wassersektors an den Klimawandel unter Beteiligung der Privatwirtschaft in Lima"
- PhD-Projekt "Biomanipulation zur Eutrophierungssteuerung in Fließgewässern: top-down Effekte auf und durch benthische Grazer-Schlüsselarten"
- PhD-Projekt "Evolution und Ausbreitung von Antibiotikaresistenzgenen in Fließgewässersystemen"
Infrastrukturen:
Abgeschlossene Projekte:
- BMBF-Projekt "InternationaleWasserAllianz Sachsen (IWAS)"
- BMBF-Projekt "CLEAN"
- BMBF-Projekt "Enhanced Natural Attunation von MTBE"
- ESF-Projekt "Biogene Dekolmation in Fließgewässern"