NWG2 - Mikrometeorologie


Ziele

Zur vollständigen Erfassung des Fluidsystems im Modellfall Thüringer Becken ist es unabdingbar, die oberirdischen Eingangsgrößen wie Niederschlag, Verdunstung und die modulierten Größen der Energiebilanz von unterschiedlichen Oberflächen direkt zu erfassen. Ein vollständiges Bild von Wärmeaustausch, Verdunstung der Landoberfläche, Abfluss und Grundwassereintrag in tiefere Bodenschichten kann nur unter Berücksichtigung aller treibenden Größen mit der zeitlichen Auflösung der Witterungsereignisse auf regionaler Ebene erreicht werden. Aufgrund ihrer hohen Grundwasserneubildungsraten sind die bewaldeten Höhenzüge, welche das Thüringer Becken einschließen, dabei von besonderem Interesse. Daher werden qualitativ hochwertige Verdunstungsmessungen über einem Ackerstandort bei Gebesee, sowie an drei repräsentativen Wald-Standorten im Nationalpark Hainich, bei Leinefelde (Dün) und am Wetzstein, am südöstlichen Teil des Thüringer Waldes durchgeführt.

Arbeitsgebiete

Die Verdunstungsmessungen, die als Grundlage für flächendeckende Hochrechnungen dienen können, sind nach wie vor nur mit hohem technischen Aufwand zu erreichen. Hierfür wird im INFLUINS-Projekt an vier ökologisch repräsentativen Standorten mit der Eddy-Kovarianz Methode die Evapotranspiration bestimmt. Mit der Kovarianz-Methode ist man in der Lage, die Verdunstung eines 1-2 km2 großen Gebietes ohne Beeinflussung der Vegetation oder des Untergrundes zeitlich in der Auflösung der Witterungsereignisse kontinuierlich zu ermitteln.

Methodik

Begleitend wurden an allen Waldstandorten Saftflussmessungen (Granier, 1985) zur Bestimmung der Transpiration etabliert. Diese zusätzlichen Messungen ermöglichen eine Separierung zwischen der Transpiration der Bäume, des Unterwuchses und der Evaporation des Bodens sowie der Interzeptionsverdunstung. Die Saftflussmethode ist eine der am häufigsten verwendeten Methoden zur Bestimmung von Transpirationsraten an verholzten Pflanzen. Ihr empirischer Ansatz ermöglicht es, die Wärmeabnahme einer erhitzten Sonde, welche in den Stammkörper des Baumes eingebracht wird, mit dem Wassertransport im sensornahen Gewebe, in Relation zu setzen. Der dadurch verursachte Wunden-Effekt ist jedoch noch nicht hinreichend untersucht und wurde durch Experimente im Rahmen von INFLUINS nachgewiesen und quantifiziert, so dass neue Kalibrierfunktionen etabliert werden können. Dadurch sollen bei künftigen Messungen die Anzahl der Probebäume reduziert werden und zuverlässigere Langzeitmessungen zur Bilanzierung der Verdunstungsraten von Waldökosystemen verbessert werden.

NWG2-AC-vs

Ergebnisse

Ein optimiertes Messdesign unter Berücksichtigung der Artzusammensetzung in Verbindung mit den Evaporationsmessungen ermöglicht eine Regionalisierung der Verdunstungsraten auf das Gebiet des Thüringer Beckens.

Mitarbeiter/innen

Die Mitarbeiter/innen in NWG2 finden Sie hier.