FOR 2694: Large-Scale and High-Resolution Mapping of Soil Moisture on Field and Catchment Scales - Boosted by Cosmic-Ray Neutrons
Coordinator
Professor Dr. Sascha E. Oswald
Grant period
2018 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)357874777
Note: Der Wasseraustausch zwischen der Atmo-, Bio- und Hydrosphäre ist das Ergebnis komplexer, skalenabhängiger Mechanismen, bei denen der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens die zentrale Größe ist. Entsprechende moderne Methoden zur Beobachtung des Bodenfeuchtegehalts reichen von kontinuierlichen Punktmessungen über zeitliche Momentaufnahmen auf der Feldskala bis hin zu Fernerkundungsprodukten auf regionaler Skala und darüber hinaus. Die Detektion von Neutronen aus der Höhenstrahlung (Cosmic Ray Neutron Sensing, CRNS) stellt hier einen bedeutenden Fortschritt dar, indem sie aus der Erfassung von Veränderungen der Neutronendichte über dem Boden die Bodenfeuchte ableitet und so die Verbindung mehrerer Skalen ermöglichen kann. In diesem Antragsteil berichten wir über die Aktivitäten und Errungenschaften der Forschungsgruppe „Cosmic Sense“ in der ersten Phase und geben einen Überblick über die Ziele und das Arbeitsprogramm der zweiten Phase. Das übergeordnete Ziel bleibt die Entwicklung eines quantitativen, anpassungsfähigen und übertragbaren Ansatzes zur Beobachtung der Bodenfeuchte in der Wurzelzone auf Feldskala unter Berücksichtigung anderer dynamischer Wasserpools wie z.B. der Biomasse. In Phase II widmen wir uns zusätzlich der Messung von Schnee und zielen insbesondere darauf ab, die Bodenfeuchtekartierung mit Sensor-Clustern, mobilen Detektoren, Fernerkundung und Modellen auf größere Skalen zu übertragen. „Cosmic Sense“ ist dabei eine international treibende Kraft im Bereich der Bodenfeuchtemessung via CRNS und stärkt eine engagierte und innovative Fachgemeinschaft. Durch die Bündelung der Expertise der Projektbeteiligten in komplementären Forschungsmodulen und Verbundaktivitäten wird unser Team das Verständnis der flächendeckenden und regionalen Wasserspeicherung und -flüsse im Kontinuum Boden-Vegetation-Atmosphäre vertiefen.Die Arbeit an gemeinsamen Forschungszielen erfordert eine intensive Interaktion im Team sowie eine übergreifende Koordination und Unterstützung. Das Koordinationsprojekt "Z" fungiert als zentraler Knotenpunkt für die Ziele, Ressourcen und die Kommunikation, welche sich auf die Forschungseinheit als Ganzes beziehen. Wesentliche Personalressourcen sind die Stelle eines/r Koordinators/in und eines/r technischen Mitarbeiters/in, die die projektübergreifenden Aktivitäten begleiten. „Z“ unterstützt im Projektverbund außerdem junge Wissenschaftler/innen bei der Vereinbarkeit von Familie und Beruf und fördert die Gleichstellung von Frauen und Männern. Weiterhin organisiert „Z“ einen abschließenden Workshop zur Präsentation der Forschungsergebnisse, lädt externe Vortragende ein und unterstützt die Teilnahme durch erschwingliche Gebühren und Stipendien. Der aktuelle und designierte Mercator Fellow, Prof. Marek Zreda, wird zudem mit allen Projekten interagieren, sich an den Querschnittsaktivitäten beteiligen und eine Schlüsselperson für den Transfer der Ergebnisse in die Wissenschafts-Community weltweit sein.
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