Cosmic Sense, Modul Root Zone
Projektbeschreibung:
Das Modul "Root Zone" (CRNS and root zone soil moisture dynamics in agricultural land) ist ein Teil der DFG-Forschergruppe "Cosmic Sense" und eine Fortsetzung der Arbeiten des Moduls "Groundwater recharge" aus der ersten Phase des Projektes.
Cosmic-ray neutron sensing (CRNS) ist eine geeignete Methode, die Bodenfeuchte der dynamischten Schicht in der ungesättigten Zone auf der Feldskala zu messen. Ihr großes Messvolumen (horizontaler Radius > 150 m, vertikale Eindringtiefe bis zu mehreren Dezimetern), sowie die nicht-invasive Installation prädestinieren die Methode für agrarische Standorte, an denen klassische Sensorik und Bodenbearbeitung oft im Konflikt stehen.
Eine Herausforderung für die agrarische Anwendung und die Verwendung von CRNS-Bodenfeuchte in Modellen ist die komplizierte Interpretation der Daten und die von Bodenfeuchte abhängige, variable vertikale Eindringtiefe. Im Forschungsmodul wird insbesondere der Einfluss von vertikaler Heterogenität auf die gemessene Bodenfeuchte und die Eindringtiefe untersucht, sowie deren Relevanz für die Anwenung in der agrarischen Praxis und der Modellierung abgeschätzt.
Neben der Fortführung der Messungen im Langzeitobservatorium Marquardt, werden Messdaten von weiteren Standorten erhoben und ausgewertet, um die Wasserflüsse in der Wurzelzone abzuleiten. Ein Fokus werden die Wechselwirkungen mit Pflanzenwurzeln sein, ebenso die Auswirkung der Wasserverhältnisse auf die Entwicklung der Feldfrüchte. CRNS-Bodenfeuchte wird dabei in bodenhydraulischen Modelle eingebunden, mit einer Kopplung an Pflanzenwachstums-Modelle. Ausgesuchte Standorte umfassen verschiedene Grundwasserflurabstände und Bewirtschaftungsmethoden, insbesondere auch ein Standort in den Niederlanden mit kontrollierten Drainagebedingungen.
Ziel des Forschungsmoduls ist es, das Verständnins der Eindringtiefe des CRNS-Signals und der allgemeinen Unsicherheiten der Methode zu verbessern, um die Anwendung und Interpretation auch für nicht-Experten zu vereinfachen.
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