Das Bodenwasser ist die Wasser- und Nahrungsquelle der Bäume und wirkt sich unmittelbar auf die Funktionen und die Produktivität des Ökosystems Wald aus. Daher untersuchen wir die Menge des für Bäume verfügbaren Wassers und seine Qualität.
Inhalt
Forschung
Sowohl die Menge als auch die Qualität werden durch den Klimawandel beeinflusst, zum Beispiel durch die in letzter Zeit häufiger auftretenden Dürren und die Luftverschmutzung. Mit Langzeitmessungen der Bodenfeuchtigkeit und der Chemie der Bodenlösung liefern wir Entscheidungsgrundlagen für Politik und Forstexperten.
Die Wasserflüsse in den Wäldern sind über den Wald hinaus von wesentlicher Bedeutung, da sie eine Trinkwasserquelle darstellen, die Flüsse speisen und über die Verdunstung das Klima und den Kohlenstoffkreislauf beeinflussen.
Ziele
- Wie viel Wasser ist in den Schweizer Böden heute (Nowcasting) und unter veränderten Klimabedingungen (Szenarien) verfügbar?
- Wie werden die Wasserqualität und die biogeochemischen Kreisläufe durch Luftverschmutzung, z.B. Stickstoffeintrag, und Klimaextreme beeinflusst?
- Woher bezieht ein Baum sein Wasser und wie kann er sich an eine geänderte Wasserverfügbarkeit anpassen?
Methoden
- Überwachung der Wasserverfügbarkeit: Mit dem Netzwerk SwissSPOT erfassen wir schweizweit die Bodenfeuchtigkeit nahezu in Echtzeit.
- Überwachung der Bodenlösung: Alle zwei Wochen sind Feldbeobachter in der ganzen Schweiz unterwegs, um Bodenlösungsproben in verschiedenen Bodentiefen zu sammeln. Diese Proben werden in unserem Labor auf die wichtigsten Elemente untersucht.
- Wasserflüsse in Ökosystemen modellieren: Wir verwenden ein mechanistisches Boden-Vegetations-Atmosphären-Modell (SVAT), um die Daten zur Wasserverfügbarkeit hochzurechnen und sie mit den Daten zur Bodenlösung zu verknüpfen. Damit können wir Veränderungen in biogeochemischen Kreisläufen und im Wasserkreislauf ableiten.
- Wasserflüsse mit Wasserisotopen nachverfolgen: Wir verwenden Messungen stabiler Wasserisotope im Boden und im Xylem der Bäume, um grüne und blaue Wasserflüsse zu unterscheiden (blaue Wasserflüsse gehen in Fliessgewässer und ins Grundwasser, grüne zurück in die Atmosphäre), und um die Wasserverweilzeit sowie die verschiedenen Wasserverbrauchsstrategien der Bäume abzuschätzen.