Transport- und Umsetzungsprozesse des klimarelevanten Gases N20 im System Grundwasser/ungesättigte Zone/Boden - Reaktive Transport-Modellierung und prozessbasiertes Upscaling der N20-Emission aus dem Grundwasserleiter

• Applicant: Professor Dr. Helmut Geistlinger
• Subject Area: Hydrogeology, Hydrology, Limnology, Urban Water Management, Water Chemistry, Integrated Water Resources Management
• Term: from 2004 to 2010
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5420787

Der vorliegende Antrag ist Teil des Verbundvorhabens "Transport- und Umsatzprozesse des klimarelevanten Gases N2O im System Grundwasser/ungesättigte Zone". Das Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung konzeptioneller Prozessemodelle zur N2O-Emission aus dem Grundwasser, und darauf aufbauend ein prozessbasiertes Upscaling auf die regionale Skala. Die wesentliche Hypothese, die dem Projekt zugrunde liegt, ist, dass die N2O-Bildungsprozesse (AG Göttingen) in der gesättigten Zone stattfinden und der diffusive Gastransport über die ungesättigte Zone die N20-Emission bestimmt. Damit konzentriert sich das Projekt aöuf den physikalischen Transport in der ungesättigten Zone und reaktiven Transport in der gesättigten Zone. Im Unterschied zu den komplexen N20-Boden-Modellen, die die Kopplung an die gesättigte Zone vernachlässigen, soll im Rahmen des beantragten Projekts ein reaktives Transport-Modell für den Grundwasserbereich entwickelt und in verschiedenen Näherungen an die ungesättigte Zone gekoppelt werden. Dabei spielen Massentransferprozesse im Kapillarsaum eine wichtige Rolle. Für das Upscaling werden die relevanten Prozessparamter an repräsentativen Mikrostandorten gemessen (AG Hannover). Zusätzlich wird an einem Mikrostandort ein kombinierter Tracerversuch durchgeführt. Mit diesen Daten wird das bestehende Geografische Informationssystem für das Fuhrberger Feld ergänzt. Dieses bildet die Datengrundlage für die Modellierung. Typische Szenarien unter Angabe der Unsicherheit der Modellergebnisse sollen dazu beitragen, derzeitige Schätzmethoden zur N20-Emission (IPCC- Methode) aus dem Grundwasser zu präzisieren. Die Arbeiten erfolgen beispielhaft für das klimarelevante Gas N20 und das Modellgebiet Fuhrberger Feld. Die Verallgemeinerung auf andere klimarelevante Gase und Aquifertypen ist möglich.

• DFG Programme: Research Grants