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DynaDeep

Ziel der Forschungsgruppe DynaDeep ist die Untersuchung der Übergangszonen zwischen terrestrischen Aquiferen und dem Meer, in denen sich meteorisches Süßwasser und zirkulierendes Meerwasser mischen und in denen es durch biogeochemische Reaktionen zur Veränderung der Grundwasserzusammensetzung kommt, die Stoffflüsse in Richtung Meer wesentlich beeinflussen.

Subterrane Ästuare sind die Übergangszonen zwischen terrestrischen Aquiferen und dem Meer, in denen sich meteorisches Süßwasser und zirkulierendes Meerwasser mischen und in denen es durch biogeochemische Reaktionen zur Veränderung der Grundwasserzusammensetzung kommt. Somit stellen diese Systeme effektive biogeochemische Reaktoren dar, die die Stoffflüsse in Richtung Meer wesentlich beeinflussen. Ein Verständnis des Ausmaßes und der Funktionsweise subterraner Ästuare ist notwendig, um die gegenwärtige Dynamik und zukünftige Entwicklung von Ökosystemfunktionen am Land-Meer Übergang zu erfassen. Bislang ist unklar, wie Hydro- und Morphodynamik die Grundwasserströmung beeinflussen. Außerdem wurden die sich daraus ergebenden Konsequenzen für biogeochemische Prozesse und für die Bedingungen als mikrobielles Habitat bislang nicht abgeschätzt. Wir nehmen an, dass der Untergrund von Hochenergiestränden in Bezug auf Grundwasserströmung und -transport sowie assoziierte biogeochemische Prozesse hoch dynamisch ist und von gängigen vereinfachten Modellvorstellungen abweicht. Dieses einmalige mikrobiologische Habitat unterscheidet sich vermutlich grundlegend von den normalerweise stabilen Lebensräumen im Untergrund. DynaDeep wird deshalb Grundwasserströmungsmuster als Funktion hydro-und morphodynamischer Randbedingungen untersuchen. Wir werden abiotische und biotische Umsatzraten organischer Substanz quantifizieren. Umsetzung und Fraktionierung von Spurenmetallen und Metallisotopen sind ebenso Gegenstand der Untersuchungen wie die Diversität und Funktionsweise der mikrobiellen Gemeinschaft. In einem integrativen Ansatz werden sechs Teilprojekte gemeinsam Felduntersuchungen durchführen sowie experimentelle Ansätze und mathematische Modelle entwickeln und nutzen. 

Das Teilprojekt P1 "Morphodynamics, subsurface flow and transport" erfasst die Morphodynamik des Strandes und setzt diese in Beziehung zum Grundwasserfluß und Transport. Dazu werden geomorphologische, hydrologische und geophysikalisch Daten auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen erhoben. Die geophysikalischen Daten umfassen wesentlich geoelektrische Messungen von der Oberfläche im Abstand von 6 Wochen und die Installation eines SAMOS zur kontinuierlichen Erfassung. Es müssen numerische Konzepte entwickelt werden diese geoelektrischen Daten mit der sich verändernden Strandmorphologie und direct-push Messungen zu integrieren.

Team

Projektleitung

Prof. Dr. Mike Müller-Petke
+49 511 643-3253

Dr. Thomas Günther
+49 511 643-3494

Projektbearbeitung

N.N.

Partner

University of Oldenburg

Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research

Max Planck Institute for Marine Microbiology

Federal Institute of Geosciences and Natural Resources

Christian-Albrechts University of Kiel

Förderung

Förderkennzeichen MU 3318/7-1

Laufzeit

01.04.2021-01.10.2024