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Experimentelle Untersuchungen der Denitrifikation in mehrskaligen porösen Medien und Boden (DASIM)
Projekt
Förderkennzeichen: keine Angabe
Laufzeit: 01.06.2016
- 31.05.2019
Forschungszweck: Experimentelle Forschung
Ziel dieses Projektes ist ein besseres mechanistisches Verständnis der Denitrifikation in strukturierten Böden. Es ist bekannt, dass die relevanten Prozesse von der räumlichen Heterogenität des Materials abhängig sind, insbesondere den Redoxbedingungen, der Gasdiffusivität sowie der relativen räumlichen Verteilung von Mikroorganismen und Kohlenstoffquellen. Diese Eigenschaften sind typischerweise unbekannt und schwer messbar. Für die Modellierung werden diese Steuergrößen daher in der Regel durch ''effektive'' Parameter beschrieben, die geschätzt oder kalibriert werden müssen. In diesem Projekt soll die Denitrifikation in verschiedenen, zunehmend komplexen Strukturen experimentell untersucht werden, wobei wir auf der untersten Ebene alle strukturellen Steuergrößen einstellen können. Dies liefert die nötige Datengrundlage, um die relative Bedeutung und die Sensitivität dieser Steuergrößen für eine Vorhersage der Denitrifikation als Funktion des hydraulischen Bodenzustandes zu beurteilen. Strukturelle Materialeigenschaften werden auf hierarchischen Skalen (Inter- und Intraaggregat-Skala) mittels Röntgen-Microtomographie (µCT) und 3D Bildanalyse quantifiziert. Daraus werden strukturelle Kenngrößen abgeleitet, die für die Parametrisierung von mechanistischen Modellen auf der Poren- und der Kontinuumskala geeignet erscheinen. Wenn dies gelingt, soll in einer zweiten Projektphase untersucht werden, inwieweit relevante Struktureigenschaften aus messbaren Bodeneigenschaften auf der Feldskala abgeleitet werden können. Letztlich soll die N-Dynamik für verschiedene Böden in der Landschaft als Funktion der atmosphärischen Randbedingungen mit überschaubaren Unsicherheiten vorhergesagt werden können.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Bodenkunde
- Verfahrenstechnik
- Klimawandel
Verbundprojekt
FOR 2337: Denitrification in Agricultural Soils: Integrated Control and Modelling at Various Scales