Jahresbericht 2018-2019

Professur für Terrestrische Ökohydrologie Prof. Dr. Anke Hildebrandt Forschungsschwerpunkte  Kontext: Klima- und Landnutzungswandel verändern Landschaftsfunktionen und Ressourcen- verfügbarkeit. Dies motiviert unsere Forschung. Insgesamt beschäftigen wir uns damit, wie sich beides auf Wasserflüsse, ökologische Dürre, Fließpfade und langfristige Dynamik der Grundwasserspeicher auswirkt.  Kopplung: Wir untersuchen, wie Wasserflüsse zwischen Atmosphäre und Boden durch Pflanzen verstärkt oder abgeschwächt werden und wie dies Stoffeinträge in tiefere Schichten beeinflusst.  Musterbildung: Interaktion des Niederschlages mit Pflanzen erzeugt Hotspots der Infiltration und der Bewuchs verändert gleichzeitig die Bodenleitfähigkeit und -speicher. Wir untersuchen, inwieweit solche strukturierenden Prozesse zur Vernetzung von Fließpfaden und Musterbildung beitragen.  Grenzen biotischer Einflüsse: Wir untersuchen, wann die Interaktion zwischen Ökosystemen und abiotischer Umwelt von abiotischen bzw. biotischen Prozessen dominiert wird. Langfristig sollen hierdurch Vorhersagemodelle verbessert werden, ohne diese komplexer zu gestalten.  Hypothesengetriebene ökohydrologische Forschung: Wir arbeiten in Freilandlaboratorien und untersuchen Prozesse entlang von natürlichen Gradienten. Dies ermöglicht hypothesengetriebene Forschung in der natürlichen Umgebung. 118 — FORSCHUNG Abb. 1. Bestandsniederschlagssammler auf einem Grasland im Hainich. Foto: Anke Hildebrandt. Der Wasseraustausch zwischen Atmosphäre und Geosphäre wird entscheidend durch terrest- rische Vegetation beeinflusst. Diese gestaltet wesentlich, wie viel Niederschlag in schnelle und langsame Abflusskomponenten aufgeteilt wird, des Weiteren die Tiefenversickerung und den damit verbundenen Stofftransport und zusätzlich die Erosion und Verwitterung. Niederschlags- wasser kann je nach Bodenbeschaffenheit auf Philosophie langsamen Fließpfaden den Boden und Grund- wasserspeicher auffüllen oder über schnelle Fließpfade abfließen und so dem System entzo- gen werden. Neben der Topographie und Geo- logie hat der Bewuchs einen enormen Einfluss auf die Verteilung des Niederschlagswassers in die verschiedenen Abflusskomponenten. Gleich- zeitig wirkt die Wasserrückhaltung auf die Vege- tation zurück. So kann eine geringe Speicher- fähigkeit die ökologischen Auswirkungen von Dürren verstärken. Weiterhin stellt die Verduns- tung der Vegetation die wichtigste „Pumpe“ im terrestrischen Wasserkreislauf dar und beein- flusst dadurch Oberflächentemperaturen, Boden- wassergehalte und die Eigenschaften der unte- ren Atmosphäre. Diese Austauschprozesse zwi- schen Atmosphäre und Boden wirken weiterhin auf fundamentale Funktionen, wie Wasserverfüg- barkeit und Dürreanfälligkeit, welche im Mittel- punkt der Anpassung an den globalen Wandel stehen.