Projekte und Forschungsvorhaben

Längst verändert der menschliche Einfluss die natürliche Entwicklung von Auen. Während die Auswirkungen der Entwaldung auf Sedimenttransport und Auendynamik in vielen Studien adressiert wurden, sind die sozio-ökologischen Prozesse und Rückkopplungsmechanismen, die bestimmen, wie sich fluviale Systeme entlang von Trajektorien und Pfadabhängigkeiten entwickeln, erst seit kurzem Gegenstand der wissenschaftlichen Debatte. Hier verwenden wir das Konzept des fluvio-sozialen Metabolismus, um diese komplexen Wechselwirkungen zwischen anthropogenen und natürlichen Prozessen zu veranschaulichen, die den Übergang natürlicher Flusssysteme in eine fluviale Anthroposphäre bestimmen. Ziel des Projekts ist es, den fluvio-sozialen Metabolismus entlang von Pfadabhängigkeiten und Trajektorien zu entschlüsseln und die Systemdynamik der fluvialen Anthroposphäre im Oberrheingebiet zu verstehen. Wir konzentrieren uns auf drei spezifische Aspekte und ihre gegenseitigen Abhängigkeiten: sozio-politische Systeme, Klimadynamik und anthropogen konditionierte Sedimente. Hierfür integrieren wir Sozial- und Umweltarchive sowie Labor- und geostatistische Analysen. Durch die Kombination quantitativer, semi-quantitativer und qualitativer Methoden verbinden wir sozial- und naturwissenschaftliche Erkenntnisse. Wir versuchen, integrierende Indikatoren für den Übergang von natürlichen Flussauen zu einer fluvialen Anthroposphäre auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen zu identifizieren. Unsere Forschung analysiert den Zeitraum vom Mittelalter bis zum Beginn der industriellen Revolution in der Region um 1850 mit Schwerpunkt auf vermuteten Übergangszeiten. Wir verfolgen die Hypothese, dass in diesem fluvio-sozialen System spezifische sozio-natürliche und politische Konstellationen, einschließlich territorialer Verschiebungen, wirtschaftlicher Ausbeutung, Institutionen, Konflikten, klimatischer Variabilität und Extremereignissen sowie Hochwasserereignissen, Pfadabhängigkeiten und Trajektorien der fluvialen Landschaftsentwicklung bestimmten, die ihren Ausdruck in den Flussauen als anthropogene Sedimente finden. Wir verfolgen einen multidisziplinären Ansatz, der verschiedene Disziplinen integriert und historische, klimatische und geomorphologische Ergebnisse kombiniert. In drei miteinander verknüpften Arbeitspaketen untersuchen wir, wie 1) Akteure, sozio-politische Konstellationen und Institutionen die Auenentwicklung beeinflussten, 2) regionale Klimavariabilität und Extremereignisse sozio-ökologische Prozesse bestimmten und 3) natürliche und gesellschaftliche Dynamiken ihren Ausdruck in den Sedimenten der Flussauen fanden. Durch die Synthese dieser sozialen, klimatologischen und geomorphologischen Ergebnisse zielen wir darauf ab, den fluvio-sozialen Metabolismus zu entschlüsseln. Schließlich bewerten wir, inwieweit unsere Ergebnisse dazu beitragen können, diesen dynamischen fluvio-sozialen Metabolismus empirisch, numerisch und multivariat-statistisch zu modellieren.

Blöthe J
Tel.: 203-9224
Email: jan.bloethe@geographie.uni-freiburg.de

DFG

The technical objective of MWS is to develop the concept and a syllabus for an innovative Master Course for the sustainable management of continental water socioecosystems, including best capacities of EUCOR partners of Strasbourg, Freiburg and KIT-Karlsruhe, and their local partner “National School for Water and Environmental Engineering from Strasbourg” (ENGEES). To achieve this goal in close collaboration with all partners, a course administrator will be employed to discuss with the lecturers and identify adequate course units that could be shared between universities. In combination with the new syllabus, course units will be created to enable students to combine knowledge from different sciences and develop adaptive, innovative and sustainable solutions. During the second year of the project, the M1 (first year of the MSc course) will be held as “test run” at Strasbourg university, the second year (M2) is planned to take place in Germany. All efforts will be taken to implement the course and sustain it (as a 2-year MSc) in the future. The academic objective of the course is to join forces to overcome various ‘boundaries’: (i) interdisciplinarity, especially communication between social sciences and natural sciences, (ii) institutional lock-in effects, hampering collaboration between scientists and practitioners, (iii) national and cultural boundaries at the Upper Rhine, representing an exceptional area for bridging and developing joint water sciences, innovation and learning opportunities, and (iv) global environmental problems.

Blöthe J
Tel.: 203 9224

EUCOR

Die Hochgebirge der Erde sind gegenüber aktuellen klimatischen Veränderungen besonders sensitiv. Mit dem fortschreitenden Rückgang der Alpengletscher gewinnen andere Wasserspeicher zukünftig an Bedeutung, so auch der alpine Permafrost. Projektionen gehen davon aus, dass das Speichervolumen des alpinen Permafrostes im Laufe des 21. Jahrhunderts das Eisvolumen der Gletscher übersteigen wird. Dabei ist es weitgehend unbekannt, wie viel Eis tatsächlich im alpinen Permafrost gespeichert ist und wie sehr die steigenden Temperaturen heute schon zum Schmelzen des Permafrosts beitragen. Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es daher, den Anteil des sommerlichen Abflusses in einem kleinen Einzugsgebiet in den Alpen zu quantifizieren, der durch Permafrostschmelze beigetragen wird. Um dieses Ziel zu erreichen kombinieren wir Geoelektrische Widerstandsmessungen auf dem Kaiserbergblockgletscher in den Ötztaler Alpen mit einer Isotopenanalyse und Messungen von zwei hydrologischen Stationen im Einzugsgebiet.

Dr. Hohmann Förderung der Gesellschaft für Erdkunde zu Köln; Hanna Bremer Stiftung

In Suspension transportierte Partikel dominieren den Sedimentfluss der größten Flusssysteme der Erde und stellen gleichzeitig ein wichtiges Transportmedium für Kontaminanten dar. Im Zuge der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie, die auf eine guten ökologischen und chemischen Zustand der Gewässer abzielt, kommt dem Verständnis der Dynamik von Suspensionsfracht somit eine entscheidende Bedeutung zu. Dabei sind die Quellen und Senken von Suspensionsfracht raum-zeitlich sehr variabel, was zu großen saisonalen und regionalen Unterschieden in der Schwebfracht führt. In diesem Projekt möchten wir das Zusammenspiel von Sedimentquellen, den Transportmechanismen und der Ablagerung von Schwebfracht in großen Flüssen der Deutschen Mittelgebirgs- und Tieflandsregionen genauer untersuchen. In einer ersten Studie untersuchen wir den Einfluss von organischen Schwebstoffen auf die Gesamtkonzentration und zeigen, wie sprunghafte Änderungen in der Skalierung von Suspensionsfracht und Abfluss mit dem organischen Schwebstoffanteil zusammenhängen.

Hoffmann Th