Erfassung der Wasser- und Elementflüsse in einem Buchenwaldökosystem

In diesem Projekt bei Ebergötzen, etwa 15 km östlich des Nordcampus der Universität Göttingen, messen wir in einem Buchenwaldökosystem Wasser- und Elementflüsse eines nordexponierten und des gegenüberliegenden südexponierten Hanges. Die Böden sind Braunerden, die sich in Abfolgen aus periglaziären Lagen mit variierenden Lössbeimengungen über Buntsandstein entwickelt haben. In Abhängigkeit der Lössanteile zeigen die Braunerden teilweise unterschiedlich starke Podsoligkeit oder leichte Tonverlagerung.
Ziel der Untersuchungen ist die Prüfung der folgenden Hypothese: Stärkere Sonneneinstrahlung am südexponierten Hang führt zu höherer Verdunstung und somit zu geringeren Sickerwassermengen im Boden. Da mit dem Sickerwasser auch chemische Elemente transportiert werden, sind am südexponierten Hang nicht nur die Sickerwasser- sondern auch die Elementflüsse im Boden und der Stoffaustrag aus dem System mit dem Sickerwasser geringer. Dieser Unterschied der Sickerwasser- und Elementflüsse am südexponierten im Vergleich zum nordexponierten Hang kann auch als Analogon für den Einfluss der Klimaerwärmung auf Wasser- und Elementflüsse im Boden dienen.
Zusätzlich wurde außerhalb des Waldes eine Wetterstation errichtet, die alle 15 Minuten Freilandniederschlag, Schneehöhe, relative Luftfeuchte, Temperatur, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Strahlungsbilanz aufzeichnet.
Die Parameter, die auf jeder der beiden Flächen automatisiert alle 15 Minuten gemessen werden, umfassen Bestandsniederschlag (pro Fläche 15 Kippwaagen und Aliquot-Ableitung in PE-Probenflaschen für Laboranalysen), Stammabfluss (pro Fläche sechs Buchen mit Aliquot-Ableitung in PE-Probenflaschen für Laboranalysen), Bodenwassergehalt, -wasserspannung und -temperatur (in fünf Bodentiefen mit jeweils fünf Parallelmessungen pro Fläche).
Zusätzlich wurden auf jeder Fläche in vier Bodentiefen Saugplatten installiert (drei Parallelen pro Bodentiefe). Die mittels Saugplatten gewonnene Bodenlösung wird im Labor auf partikulären und gelösten Kohlenstoff sowie auf eine breite Spanne an Elementen analysiert. Die Energieversorgung erfolgt über zwei mit Methanol betriebene Brennstoffzellenmodule. Die Daten werden automatisiert via GPRS übertragen.
Es wurde eine Datenbank programmiert, in die jede interessierte Person im Internet unter dem Link: http://134.76.18.19/public/ Einsicht nehmen kann. Im Rahmen von Forschungskooperationen stellen wir einen Teil der Daten auch zum Download zur Verfügung. Sobald wir selbst die Auswertung und Veröffentlichung der Daten abgeschlossen haben, werden wir sämtliche Daten Download zur Verfügung stellen.