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Intensivtestgebiet Schäfertal

Erforschung der Funktionsweise terrestrischer Systeme mit neuen Beobachtungs- und Modellierungsverfahren – ein interdisziplinärer Ansatz

Das Intensiv-Testgebiet Schäfertal wurde in enger Zusammenarbeit mit der Fachhochschule Magdeburg-Stendal eingerichtet. An diesem Standort steht die Entwicklung von Methoden zur Quantifizierung und Vorhersage von Wasserflüssen in Kleineinzugsgebieten (auch ausgewählte Aspekte von Wasser mit gelösten Stoffen) im Mittelpunkt der Forschung. Die durch intensive Messungen und detaillierte Prozess-Studien erlangten Erkenntnisse werden in Zukunft darauf angewendet, Konzepte zur Beobachtung und zum Verständnis ablaufender Prozesse auf größere oder weniger instrumentierte Einzugsgebiete zu übertragen.

Beim
Schäfertaleinzugsgebiet handelt es sich um ein kleines Mittelgebirgseinzugsgebiet mit einer Fläche von 1,44 km². Es liegt in einer Ebene in den Niederungen des Harz (51° 39'N, 11° 03'E). Hydrologische Untersuchungen im Einzugsgebiet begannen 1965, indem eine intensive test site schaeferbach largeAbflußpegelstation und eine meteorologische Station installiert wurden. Der Forschungsschwerpunkt war von Beginn an vergleichbar mit den Forschungszielen von TERENO - die langfristige Untersuchung der Charakteristika des Wasserhaushalts, betrachtet in einem Landschaftsgefüge, einschließlich Rückkopplungseffekten und der Wechselwirkung mit klimatologischen, bodenkundlichen, geologischen, topographi- schen und ökologischen Faktoren. Inzwischen wird die ursprüngliche hydrologische Station von der Fachhochschule Magdeburg-Stendal betrieben und betreut, die die Forschungsinfrastruktur kontinuierlich erweitert und modernisiert. Heute umfasst die Forschungsinfrastruktur eine hochwertig ausgestattete Klimastation, ein dichtes Netzwerk zur Beobachtung des Grundwassers, ein Pegelstandsmessgerät mit Mulitparametersonde sowie automatisierte Probensammler und mehrere Einrichtungen zur Messung des Bodenwassergehaltes, des Bodenwasserpotenzials und des Schnee-Wasser-Äquivalenzgewichtes. Für viele Parameter stehen Datensätze bis aus den 1960er Jahren zur Verfügung.

Im Kontext der wissenschaftlichen Zusammenarbeit zwischen dem UFZ und der Fachhochschule Magdeburg-Stendal, wurde im Rahmen von TERENO die bereits bestehende Forschungsinfrastruktur durch eine Reihe neuer Technologien für Messungen auf verschiedenen Größenskalen erweitert, wobei der Schwerpunkt auf der Beobachtung der Bodenfeuchte liegt. Die Bodenfeuchtemessungen (bzw. Bodenfeuchte-Proxies) umfassen:

  • intensive test site schaeferbach concept Punktmessungen mit modernen Lysimetern (z.B. TERENO SoilCan) mit einzelnen FDR-und TDR-Sensoren und Tensiometern

  • Integration von Punktmessungen durch kabellose Bodenfeuchte- Messnetze auf der Hangskala

  • Cosmic ray-Sensoren zur Schätzung der Bodenfeuchte

  • Geophysikalische Messkampagnen auf Feldskala (elektromagnetische Induktion, Gammaspektrometrie)

  • Luftgestützte Fernerkundungskampagnen (Hyperspektralmessungen, passives and aktives Radar)


Somit steht eine einzigartige Forschungsinfrastruktur von Sensoren, die auf unterschiedlichen, aber überlappenden Skalen arbeiten, zur Verfügung. Diese liefern Informationen über die Bodenfeuchte und/oder im Boden gespeichertes
Wasser und über die hydrologischen Prozesse im Einzugsgebiet für verschiedene räumliche und zeitliche Skalen.


Kontakt: Ute Wollschläger, Steffen Zacharias


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