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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung:

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Margarete von Wrangell Habilitations Stipendium
Projektleiter:Dr. rer.nat. Sabine Ulrike Gerbersdorf
Projektdauer:1.9.2008 - 31.8.2013
Finanzierung:Margarete von Wrangell Habilitationsstipendium finanziert durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst des Landes Baden Württemberg, Deutschland und dem Europäischen Sozialfond (ESF)
Kommentar:

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
Umweltsysteme

Publikationen: Link

Zusammenfassung:

In der Dynamik von kohäsiven Gewässersedimenten spielt die Sedimentstabilität eine zentrale Rolle, die im Zusammenspiel mit den hydraulischen Bedingungen bestimmt, wann und bis zu welchem Ausmaß es zur Sedimenterosion kommt. Traditionell wurden physiko-chemische Parameter als entscheidend für die Sedimentstabilität angesehen. Erst in jüngerer Zeit wurde die Bedeutung der Biostabilisierung erkannt, vor allem durch die mikrobiell produzierte Matrix aus extrazellulaeren polymeren Substanzen (EPS). Ein umfassendes Wissen um die komplexen Vorgänge im Sediment kann es nur bei Berücksichtigung der Interaktionen von Sedimentologie und Biologie, gerade auch über die Tiefe, geben. Erste Studien deuten darauf hin, dass die EPS auch entscheidend die Charakteristika der erodierten Sedimentflocken prägen (Größe, Absorptionseigenschaften) und somit den Transport und die Deposition resuspendierten Materials und potentiell assoziierter Schadstoffe beeinflussen. Obwohl unsere Kenntnisse zur Biostabilisierung und Beeinflussung des Flockungsverhaltens im Süßwasser weit hinter denen im marinen Bereich zurückliegen, konnten erste eigene Untersuchungen signifikante EPS Konzentrationen in Flusssedimenten sowie Effekte auf deren Stabilität nachweisen. Die mikrobiell produzierten polymeren Substanzen nehmen vermutlich auch in Binnengewaessern eine Schlüsselstellung im ETDC Zyklus (Erosion-Transport-Deposition-Consolidation) ein. Vor dem Hintergrund der weltweit registrierten Altlasten in Oberflaechengewässern und dem zu erwartenden Klimawandel (vermehrte und heftigere Hochwasser / Erosionsereignisse) müssen genauere Vorhersagen über Sediment – und Schadstoffmobilität getroffen werden, die als Handlungsbasis fuer ein nachhaltiges Sediment-Management dienen können. Die hierfür notwendige Datenbasis für numerische Modelle zum Sedimenttransport muss daher auch die Biologie berücksichtigen, kann aber nur bei einem gesamtheitlichen Ansatz solide s ein. Dieser Habilitations-Antrag soll hier einen entscheidenden Beitrag leisten mit tiefergehenden Untersuchungen zur Beeinflussung von Sedimentstabilität und Charakteristik / Transportdynamik erodierter Flocken durch quantitative und qualitative Variationen mikrobiell produzierter EPS im Zusammenspiel mit sedimentologischen Faktoren.