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Bodenwasser

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Wir erforschen, wie Bodenwasser auf Luftverschmutzung, Klimaveränderungen oder forstliche Eingriffe reagiert. Damit liefern wir Umweltpolitikern und Forstfachleuten wichtige Entscheidungsgrundlagen, um beispielsweise Grundwasserzonen zu bestimmen oder umweltpolitische Massnahmen zu überprüfen.

 

Das Wasser im Porenraum von Böden, oft auch Bodenlösung genannt, ist essenziell für das Wachstum und die Vitalität von Pflanzen und Bodenorganismen. Denn die im Wasser gelösten mineralischen Nährstoffe sind diesen Organismen in gut verfügbarer Form zugänglich. Es ist aber auch wichtig für uns Menschen, da Grundwasser aus bewaldeten Einzugsgebieten oft als Trinkwasserquelle dient.

Verschiedene äussere Einflüsse können das Bodenwasser verändern: Luftverschmutzung, welche die Atmosphäre versauert, die Stickstoff- und die Kohlendioxid-Konzentrationen erhöht, oder Klimaveränderungen, welche die Wasserqualität und die Menge an pflanzenverfügbarem Wasser beeinflussen.

 

Menschliche Eingriffe

Forstliche Eingriffe können die Bodenwasser-Qualität und den Wasserhaushalt der Böden direkt beeinflussen. Dieser Einfluss kann positiv sein, wenn Förster beispielsweise Baumarten wählen, die die Bodenqualität verbessern. Er kann auch negativ sein, wenn Forstbewirtschafter schwere Maschinen verwenden, die den Boden verdichten, sodass junge Pflanzen nicht nachwachsen können.

Alle direkten oder indirekten menschlichen Einflüsse, welche die Nährstoff- und Wasser-Kreisläufe in naturnahen Ökosystemen verändern, können wichtige Bodenfunktionen gefährden. Böden können dann unter Umständen Wasser und Nährstoffe weniger gut speichern oder Einträge aus der Luft weniger gut puffern und filtern.

 

Chemische und physikalische Prozesse verstehen

Wir erforschen die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Bodenwassers von naturnahen Ökosystemen wie Wäldern. Wir wollten mittels einer Kombination von langfristigen Beobachtungen, Feld- und Labor-Experimenten und Modellrechnungen

  • die Dynamik von Kohlenstoff und Hauptnährstoffen (N, P, Mg, K, Ca) in Böden besser verstehen. Ein Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Wurzelzone in naturnahen Ökosystemen.
  • die Reaktionen des Bodenwassers (qualitativ und quantitativ) in naturnahen Ökosystemen auf Klimaveränderungen und Luftverschmutzung erfassen.
  • den Einfluss von schweren Forstmaschinen auf den Bodenwasser-Haushalt erfassen und die entsprechende Verdichtungsempfindlichkeit verschiedener Waldböden bestimmen.
  • den Einfluss von Baumwurzeln auf den Bodenwasserhaushalt bestimmen. Insbesondere interessiert uns wie dominante einheimische Baumarten wie Fichte, Tanne oder Buche die Wasserdurchlässigkeit und Wasserspeicherkapazität von Böden mit ihren charakteristischen Wurzelsystemen beeinflussen.

 

Die Resultate dieser Untersuchungen liefern wichtige Datengrundlagen für Umweltpolitiker, damit sie internationale Vereinbarungen (z.B. «Convention on Long-range Transboundary Air Pollution», Kyoto Protokoll, und das Übereinkommen von Paris) umsetzten können oder um umweltpolitische Massnahmen zu überprüfen. Im weiteren helfen sie Forstfachleuten dabei, bewaldete Einzugsgebiete so zu bewirtschaften, dass sie weiterhin sauberes Trinkwasser gewährleisten und vor Hochwasser schützen.

 

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