Umweltsystemmodellierung
Sedimenttransport und Sedimenteigenschaften
Sedimente auf der Erdoberfläche werden kontinuierlich umgelagert, wobei Flüsse hierbei eine besonders wichtige Rolle spielen. Flüsse transportieren Sedimente kontinuierlich vom Ort der Produktion (z.B. Berghänge) zu einem anderen Ablagerungsort (z.B. zu den Ozeanen). Die Eigenschaften der produzierten Sedimente (chemische Zusammenstzung, Menge, Korngrößenverteilung) variieren je nach lokalen Bedingungen. Deshalb werden Sedimentablagerungen zur Rekonstruktion von Umweltbedingungen aus der Vergangenheit herangezogen. Diese Sedimenteigenschaften, auf denen die Rekonstruktionen basieren, werden jedoch im Laufe des Transport entlang der Flüsse modifiziert, woduch die Rekonstruktionen erschwert werden.
Wir untersuchen zum Einen die Zusammenhänge von lokalen Umweltbedingungen und den Eigenschaften der produzierten Sedimente. Weiterhin untersuchen wir den Sedimenttransport entlang von Flusssystemen, die Veränderung der Sedimenteigenschaften während des Transportes, sowie den Einfluss der Sedimente auf die Morphologie des Gerinnebetts selber. Darauf basierend rekonstruieren wir Umweltbedingungen aus der Vergangenheit durch eine detailierte Analyse der Sedimenteigenschaften in sedimentären Ablagerungen.
Der Einfluss von Bodeneigenschaften auf oberflächennahe Prozesse
Die Wechselwirkung von bodenhydrologischen Kenngrößen und Niederschlagseigenschaften bestimmt, wie der Bestandsniederschlag auf dem und im Oberboden verteilt wird. Wir untersuchen insbesondere, unter welchen Umständen sich diese Kenngrößen und deren räumliche Muster auf die Bildung von Oberflächenabfluss auswirkt.
Oberflächennahe Prozesse in naturnahen Kleineinzugsgebieten
In diesem Themenbereich verfolgen wir den Weg des Freilandniederschlags vom Auftreffen auf das Kronendach bis ins Grundwasser und in Gerinne, seine unterwegs auftretenden chemischen Veränderungen, sowie die Transportarbeit, die er unterwegs leistet.
Der Einfluss von Umweltveränderungen auf oberflächennahe Prozesse
Die Vegetationsdecke ändert sich gelegentlich spontan, aber oft gezielt lokal und regional. Wir untersuchen, wie solche Veränderungen relevante Bodeneigenschaften direkt und Abflussbildung und Sedimenttransport indirekt beeinflussen.
TopoToolbox
Wir entwickeln die MATLAB-basierte Software für die Analyse digitaler Geländemodelle. TopoToolbox findet Anwendungen in der tektonischen Geomorphologie, aber auch Hydrologie, Glaziologie und Naturgefahrenforschung.
Weitere Informationen gibt es hier.
Geomorphologische Extremereignisse und Wasserkraft
Ein Hotspot des Ausbaus von Wasserkraft ist derzeit der Himalaya. Wir untersuchen das Gefährdungspotenzial von Gletscherläufen und Hangrutschungen mit dem Ziel, großräumige Risikomodelle für Wasserkraftwerke zu entwickeln.
