Aktuelle Forschungsarbeiten ¶

Untersuchungen in einem der Teileinzugsgebiete (Studibach) erweitern das Verständnis hinsichtlich der Abflussbildung (d.h. wie Regen und Schneeschmelze zu Bachabfluss werden) in steilen voralpinen Einzugsgebieten mit gering durchlässigen Böden. Nach umfangreichen Studien zu Grundwasserständen und Grundwasserchemie konzentrieren sich die aktuellen Arbeiten auf die oberflächennahen Abflusswege: Oberflächenabfluss und unterirdischer Abfluss durch die organisch reiche Oberbodenschicht. Diese Arbeit (2021-2025) umfasst die Erstellung von Abfluss-Plots, Abflussmessungen in kleinen Bächen, Tracer-Experimente und Beregnungs-Experimente.

Kontakt: Anna Leuteritz, Victor Gauthier, Dr. Ilja van Meerveld (Uni Zurich)

Eine Erhöhung des natürlichen Stickstoffeintrags kann in einem voralpinen Wald das Gleichgewicht zwischen Pflanzennährstoffen beeinträchtigen und die botanische Zusammensetzung der Krautschicht verändern. Zu viel Stickstoff kann auch zu Nitratauswaschung in die Fliessgewässer führen. In einem Langzeitexperiment (seit 30 Jahren) werden sehr kleine Einzugsgebiete (~1500 m²) durch künstliche Beregnung mit Ammoniumnitrat angereichert. Wir untersuchen die Deposition, resp. Auswaschung dieses zusätzlichen Stickstoffs und seine Auswirkungen auf den Boden (einschließlich des Austauschs von Treibhausgasen), Pflanzen und Wasser. Bisherige Ergebnisse zeigen eine Anreicherung von Stickstoff im Boden, jedoch mit relativ geringen Auswirkungen auf die Pflanzen im Allgemeinen und einer leichten Verbesserung des Baumwachstums im Besonderen. Die Nitratauswaschung aus dem behandelten Einzugsgebiet erhöhte sich im Vergleich zu einem Kontroll-Einzugsgebiet. Dies war besonders ausgeprägt, nachdem ein Teil der Bäume gefällt worden war, weil dann die Boden-Mineralisierung plus der Stickstoffeintrag aus der Luft den Stickstoff-Bedarf der Pflanzen deutlich überstieg.

Kontakt: Patrick Schleppi (WSL)

Per- und Polyfluoralkylsubstanzen (PFAS) sind eine Klasse synthetischer Chemikalien, die aufgrund ihrer wasser- und fettabweisenden Eigenschaften in Industrie- und Konsumgütern weit verbreitet sind. Während ihre Persistenz und Mobilität in aquatischen Systemen zunehmend gut dokumentiert ist, ist ihr Verbleib in bewaldeten Einzugsgebieten nach wie vor kaum bekannt. Im abgelegenen Alptal-Einzugsgebiet und auf dem Hönggerberg nördlich von Zürich („Waldlabor“) messen wir 43 verschiedene Arten von PFAS – darunter Trifluoressigsäure (TFA) – in Niederschlägen, Durchfall, Streufall und Abfluss, um die Zu- und Abflüsse aus den Einzugsgebieten zu quantifizieren. Zu den laufenden Arbeiten gehört die Entnahme von Boden- und Bodenwasserproben, um zu beurteilen, welche Verbindungen sich im terrestrischen System anreichern oder mobilisiert werden. Durch die Verknüpfung von atmosphärischer Ablagerung und hydrologischem Export gibt diese Studie Aufschluss über den PFAS-Transport durch einen subalpinen Fichtenwald und einen gemäßigten Mischwald, der von Buchen und Fichten dominiert wird. Diese ersten Daten werden dazu beitragen, eine Grundlage für die künftige Umweltüberwachung und Chemikalienregulierung zu schaffen.

Kontakt: Stefan Osterwalder (Uni Zürich/ETHZ)