MoreSpin 2: Erste praktische Umsetzung des NMR-Bodensensors
Nach erfolgreicher erster Projektphase wurde die zweite, nun praktische Phase von MoreSpin bewilligt. Das Ziel des DFG-finanzierten Projektes im Schwerpunkt Grundwasser (Prof. Dr. Mike Müller-Petke) ist die Entwicklung eines mobilen NMR-Sensors zur Kartierung des Bodenwassergehaltes bis zu einer Tiefe von etwa zwei Metern.
Die in Böden gespeicherte Feuchtigkeit ist für eine Vielzahl von ökologischen Prozessen entscheidend. Durch seine Funktion als Schnittstelle zwischen Atmosphäre und Lithosphäre spielt der Boden eine wesentliche Rolle beim Transfer von Wasser, den darin gelösten Stoffen und der damit verbundenen Energie. Derzeit existieren keine adäquaten direkten Methoden zur Bestimmung der Bodenfeuchte für alle notwendigen zeitlichen und räumlichen Größenordnungen. So ist die Anwendung von direkten Methoden bei einem Untersuchungsgebiet mit mehreren Kilometern Größe mit unverhältnismäßigem Aufwand verbunden, während in dieser Größenordnung anwendbare geophysikalische Methoden zumeist indirekt sind und damit unter Mehrdeutigkeiten leiden.
Neuer, mobiler NMR-Sensor verspricht zerstörungsfreie Bodenfeuchtekarten für verschiedene charakteristische Tiefe
Auf Basis vielversprechender theoretischer Konzepte wurde in der ersten Phase des MoreSpin-Projektes die Machbarkeit eines mobilen NMR-Sensors numerisch im Labor und in ersten Feldexperimenten erfolgreich validiert. Der neue, mobile NMR-Sensor verspricht damit, zerstörungsfrei Bodenfeuchtekarten für verschiedene charakteristische Tiefen (z.B. Oberboden, Wurzelzone, Unterboden) auf der km-Skala zu erstellen und hat damit das Potenzial, für viele geowissenschaftliche Forschungsfelder – von Stofftransportprozessen im Zusammenhang mit Permafrostfragestellungen und Klimamodellierungen, über Forschungsthemen der Grundwasserneubildung und des Bodenschutzes bis hin zur Nahrungsmittelsicherheit – neue wissenschaftliche Analyse- und Interpretationsmöglichkeiten zu eröffnen.
Die nun von der DFG bewilligte zweite Phase dient dem Aufbau und der Erforschung eines ersten Felddemonstrators. Der Sensor wird u.a. in einem ersten bodenphysikalischen Projekt Anwendungen finden und wird dabei mit etablierten und neuen Methoden verglichen. Dazu konnte auch die BGR und das Projekt ReCharBo als neuer Partner gewonnen werden.
