(Abt. 1) Ökohydrologie und Biogeochemie
Die Wechselwirkungen innerhalb und zwischen grünem Wasser (in terrestrischen Systemen) und blauem Wasser (Seen, Flüsse und Grundwasserleiter) beeinflussen in komplexer Weise die Lebensräume für Organismen und den reaktiven Transport von abiotischen Komponenten. Aquatische und terrestrische Systeme sind auf mehreren räumlich-zeitlichen Skalen gekoppelt. Das übergeordnete Ziel der Abteilung Ökohydrologie und Biogeochemie ist es, die ökohydrologischen und biogeochemischen Prozesse von vernetzten Landschaften und Gewässern in natürlichen, ländlichen und städtischen Gebieten zu verstehen. Unsere Forschungsprojekte behandeln daher die folgenden Kernthemen:
- Interaktionen von Landschafts-und Binnengewässer-Ökosystemen
- Physikalische und biogeochemische Rahmenbedingungen unter globalem Wandel
- Wassersicherheit in gestörten und urbanen Systemen
In unserer Forschung integrieren wir prozessbasierte und statistische Modellierung mit empirischen Daten, die in Freilandstudien, in großmaßstäbigen Manipulationsstudien, durch Langzeit-Monitoring und in Laborversuchen erhoben werden. Wir untersuchen ökohydrologische und biogeochemische Prozesse mit verschiedenen Tracer-Techniken, insbesondere stabilen Isotopen, sowie durch die Messung natürlich gelöster Stoffe, konservativer geogener Ionen, organischer Spurenstoffe und von Nährstoffen. Dabei verbinden wir Grundlagenforschung mit Anwendungsaspekten und wollen Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen erfassen und vorhersagen. Mit der Laborinfrastruktur und Kompetenz auf den Gebieten der anorganischen und organischen Analytik sowie der Isotopenmessung nimmt die Abteilung eine zentrale Funktion für das gesamte Institut wahr. Um unserem Forschungsziel gerecht zu werden, kombinieren wir unsere fachliche Expertise aus den Forschungsdisziplinen Hydrologie, Geochemie, Gewässerphysik, Ökologie, Umwelttechnik und Geographie.
Landschafts-Ökohydrologie, Forschungsgruppe von Dörthe Tetzlaff, Grafik: Dörthe Tetzlaff / IGB
Grundwasser-Oberflächenwasser Interaktionen, Forschungsgruppe von Jörg Lewandowski, Grafik: Jörg Lewandowski / IGB
Physikalische Limnologie, Forschungsgruppe von Georgiy Kirillin, Grafik: Georgiy Kirillin / IGB
Organische Schadstoffe, Forschungsgruppe von Stephanie Spahr, Grafik: Stephanie Spahr / IGB
Ökohydraulik, Forschungsgruppe von Alexander Sukhodolov, Grafik: Alexander Sukhodolov / IGB
Ökohydrologische Modellierung und hydrologischer Wandel, Forschungsgruppe von Doris Düthmann, Grafik: Doris Düthmann / IGB, Satellit / NASA
Nährstoffkreisläufe und chemische Analytik, Forschungsgruppe von Tobias Goldhammer, Grafik: Tobias Goldhammer / IGB
Flussgebietsmodellierung, Forschungsgruppe von Markus Venohr, Grapfik: Markus Venohr / IGB
Biogeochemische Prozesse in Sedimenten und Seenrestaurierung, Forschungsgruppe von Michael Hupfer, Grafik: Michael Hupfer / IGB
Forschungsgruppen
Abteilungsmitglieder
Ausgewählte Publikationen
Attributing Urban Evapotranspiration From Eddy‐Covariance to Surface Cover: Bottom‐Up Versus Top‐Down
Die Evapotranspiration (ET) ist ein wichtiger Prozess im Wasserkreislauf, der dazu beitragen kann, die Hitzebelastung in Städten zu verringern. Sie hängt jedoch von der Bodenbedeckung ab. Die Studie liefert Erkenntnisse, die Gestaltungsentscheidungen in urbanen Landschaften und im Wassermanagement unterstützen können - auch, um die Lebensbedingungen der Stadtbewohner*innen zu verbessern.
Ecohydrological resilience and the landscape water storage continuum in droughts
Ein besseres Verständnis der Wasserspeicherung auf mittelgroßen Skalen, d.h. auf Flächen zw. 10 und 100 Quadratkilometern, könnte dazu beitragen, die Verfügbarkeit von Wasserressourcen auch in Zeiten des Klimawandels besser vorherzusagen und zu sichern. Forschenden trugen hier Erkenntnisse aus verschiedenen Langzeitstudien zusammen und führten das Konzept der ökohydrologischen Resilienz ein.
Electrical conductivity fluctuations as a tracer to determine time-dependent transport characteristics in hyporheic sediments
Der Artikel stellt einen Modellierungsansatz vor, um veränderliche Fließzeiten vom Fluss zum Bett abzuschätzen. Die Modellierung basiert auf Schwankungen der elektrischen Leitfähigkeit im Fluss u. im Porenwasser des Flussbetts. Angesichts der hohen zeitlichen Dynamik des Transports in den Sedimenten ist das Modell auch zur Bewertung des reaktiven Transports in Fließgewässersedimenten geeignet.
Persulfate activation by biochar and iron: Effect of chloride on formation of reactive species and transformation of N,N-diethyl-m-toluamide (DEET)
In der Studie wurde die Bildung reaktiver Spezies während der Aktivierung des chemischen Oxidationsmittels Persulfat mit Pflanzenkohle u. Eisen zur Entfernung organischer Schadstoffe untersucht. Das Vorhandensein von organischem Material u. Chlorid bewirkte eine Veränderung der gebildeten reaktiven Spezies, was unterstreicht, dass die Wassermatrix als kritischer Faktor berücksichtigt werden muss.
Mixtures of organic micropollutants exacerbated in vitro neurotoxicity of prymnesins and contributed to aquatic toxicity during a toxic algal bloom
In dieser Studie wurde untersucht, wie organische Mikroverunreinigungen und die Algentoxine Prymnesine als Mischungen in Wasserextrakten aus der Oder interagieren, und zwar anhand neurotoxischer Wirkungen auf menschliche Nervenzellen in vitro. Prymnesine dominieren die neurotoxische Wirkung, aber viele der nachgewiesenen organischen Mikroverunreinigungen verstärken deren tödliche Wirkung.
