Hydrogeologie
Hintergrund
Aufgabe des BITÖK ist die Untersuchung der Auswirkungen
anthropogener Depositionen auf Waldökosysteme und Grundwasser.
Den zunehmend auch in größeren Bodentiefen und im Grundwasser beobachteten Effekten wurde
mit der Einrichtung einer hydrogeologischen Abteilung am BITÖK im Oktober 1993 Rechnung
getragen.
Konzeptioneller Hintergrund
Die Untersuchungen der Abteilung konzentrieren sich auf den unteren
Flußrand der untersuchten Einzugsgebiete.
Die hier beobachteten Vorgänge sind nicht nur Produkt hydrologischer und
hydrochemischer Prozesse des Aquifers, sondern auch Auswirkungen meteorologischer,
pflanzenphysiologischer und im Oberboden lokalisierter Prozesse.
Folglich werden hydrogeologische Methoden kombiniert mit dem Versuch,
den zeitlich und räumlich strukturierten Input auf die
beobachteten Muster abzubilden.
Dabei werden sowohl deterministische als auch empirische Modelle
benutzt, um die scheinbare Komplexität der Datensätze zu reduzieren.
Zur Zeit liegt ein Schwerpunkt
in der Modellierung von Zeitreihen mittels Künstlicher Neuronaler Netze.
Meßprogramm
Die Untersuchungen von BITÖK konzentrieren sich auf zwei
bewaldete hydrologische Einzugsgebiete. Das 4.2 km2 große Einzugsgebiet
des Lehstenbachs im Fichtelgebirge ist fast ausschließlich von Fichte bestockt
(Picea abies (L.) Karst.). Der darunter anstehende Granit ist
tiefgründig verwittert. Das zweite Untersuchungsgebiet ist das 0.45 km2
große Einzugsgebiet Steinkreuz im Steigerwald.
Hier wird der Untergrund von einer Wechsellagerung von tonigen und
Sandstein-Schichten des Sandsteinkeupers gebildet. Darauf stockt ein Buchen-Eichen-Mischwald
(Fagus silvatica (L.), Quercus petraea (L.) und Quercus robur (L.)).
Da Reaktionen der beobachteten Ökosysteme auf die sich ändernden Randbedingungen auf der
Zeitskala von Jahren bis Jahrzehnten erwartet werden, leisten langfristige Meßprogramme einen
wichtigen Beitrag für ökosystemare Untersuchungen. Ein beträchtlicher Teil dieses Meßprogramms
wird von der Abteilung Hydrogeologie geleistet. Dieses umfaßt ganzjährige meteorologische,
bodenhydrologische, hydrogeologische und limnologische Messungen in hoher zeitlicher Auflösung
(bis zu 5minütige Meßintervalle).
Ergänzend werden zeitlich begrenzte Meßkampagnen durchgeführt. Darunter fallen zeitlich oder
räumlich höher aufgelöste Ergänzungen des Monitoring-Programms, sowie u.a. Tracer- und
Isotopenstudien, Durchführung von Pumptests und geophysikalische Aufnahmen.