Hydrogeologie

BMBF: Dürrefrühwarnsysteme für Karbonataquifer (GRaCCe)

Quantifizierung der Dürre-Resilienz von Grundwasserressourcen in Karbonatgrundwasserleitern

Karbonat-Aquifere sind weltweit verbreitet und beinhalten wichtige Wasserressourcen. Aufgrund ihrer hohen hydraulischen Leitfähigkeit, ihres geringen Speicherkoeffizienten und damit ihrer geringen Speicherkapazität reagieren sie empfindlich auf hydrogeologische Ereignisse.

Das in der wasserungesättigten Zone gespeicherte Wasservolumen kann beträchtlich sein, besonders wenn dicke vadose Zonen vorhanden sind. Da Wasserknappheit aufgrund des Klimawandels immer häufiger auftritt, ist das Verständnis und die Vorhersage der Intritetionsdynamik hochrelevant.

Außerdem kann ein intelligentes Management des in der vadosen Zone gespeicherten Wassers die Auswirkungen von Trockenperioden auf die Wasserressourcen und damit die Intensität von Dürren reduzieren.

Ziele

Das Forschungsprojekt GRaCCE konzentriert sich auf die Quantifizierung und Vorhersage von kurz- und langfristigen Dürren unter mediterranem Klima. Das Projekt kombiniert:

  • hydrogeophysikalische Messungen an einem Feldstandort in Rüdersdorf (Brandenburg) zur Identifizierung optimaler Monitoringtechniken zur Quantifizierung von Wasserflüssen in der ungesättigten Zone von Karstaquiferen,
  • großmaßstäbliche numerische Modellierung der Neubildung und Grundwasserströmung und
  • Datenassimilationsmethoden, um ein integriertes Dürre-Frühwarnsystem für den Western Mountain Aquifer in Israel und den palästinensischen Gebieten bereitzustellen.

Infiltration in der vadosen Zone

Abbildung 1: Untersucht wird die vadose Zone des Karstgrundwasserleiters an der Transfer-Region Rüdersdorf.

Fließwege in der vadosen Zone

Abbildung 2: Infiltrationsverhalten von Wasser entlang bevorzugter Fließwege in der vadosen Zone

Entwicklung eines Frühwarnsystems für Dürren

Abbildung 3: Arbeitspakete zur Entwicklung eines Frühwarnsystems für Dürren und als Option die Wahrscheinlichkeit von Langzeitdürren in den nächsten Jahrzehnte.

Illustration GraCCE Schacht und Strecke

Abbildung 4: Ilustration GRaCCE Schacht und Strecke

Projektdetails

Projektkoordination

Universität von Göttingen
TU Berlin

Leiter: Prof. Dr. Irina Engelhardt
Doktorand: Paul Hepach

Weitere nationale Partner

Helmholtz Centre for Environmental Research - UFZ
VisDat geodatentechnologie GmbH

Internationale Partner

Ben-Gurion University of the Negev, IL
Hydrological Service Israel, IL
MEKOROT Co Ltd., IL
Hydro-Engineering Consultancy, PS
Palestinian Water Authority, PS
Palestinian Hydrology Group for Water and Environmental Resources Development, PS
Al al-Bayt Universität, JO

Fördermittel

Das Projekt wird vom deutschen Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Middle East Regional Water Technology Cooperation Program (MOST) gefördert.

Funding code:

Projektdauer: 2021-2024