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BIOPORE: Präferentieller Transport von Pflanzenschutzmitteln in biogenen Bodenstrukturen

BIOPORE: Präferentieller Transport von Pflanzenschutzmitteln in biogenen Bodenstrukturen
Ansprechpartner:

Erwin Zehe 

Links:
Förderung:

DFG 

Starttermin:

2007

Endtermin:

2011

Regenwürmer spielen eine herausragende Rolle in Agrarökosystemen, da sie die Bodenstruktur verändern und damit einen bedeutenden Einfluss auf bodenhydraulische Eigenschaften, Stoffdynamik und Pflanzenwachstum haben. Besonders die vertikal orientierten, relativ stabilen Röhren von anözischen Regenwurmarten wie Lumbricus terrestris können als präferentielle Fliesswege in den Unter­grund dienen. Der Anteil der Pestizide, der durch schnellen Transport in solchen Makroporen in den biologisch wenig aktiven Unterboden gelangt, spielt eine entscheidende Rolle für die Beurtei­lung der Umwelt- und Gewässerbelastung durch Pestizide. Bereits in einer Tiefe von 80–100 cm steigt beispielsweise der DT50 Wert von Isoproturon um mehr als eine Größenordnung an. Eine Bewertung des Risikos einer Grundwasserbelastung durch präferentiellen Transport auf der Feld- und Einzugsgebietsskala erfordert somit vor allem eine verlässliche Vorhersage über den Anteil eines Pestizids, der schnell in den Untergrund gelangt. Dies ist wiederum nur möglich, wenn die raumzeitliche Verteilung der Regenwurmröhren auf dieser Skala bekannt ist. Ziel des vorge­schlagenen Projekts ist daher die Entwicklung eines integrierten ökohydrologischen Modells, dass die Vorhersage a) der raumzeitlichen Verbreitung und Populationsdynamik von anözi­schen Regen­würmern, b) des durch Regenwurmgänge charakterisierten Musters präferen­tiel­ler Fliesswege sowie c) des raumzeitlichen Musters der Infiltration und der Transportdistanzen von Agrochemikalien ermöglicht. Solche ein Modell liefert ein tieferes Verständnis darüber, wie kleinskalige Muster großskalige Prozesse in Agrarlandschaften regulieren können, und wie Rückkopplungen zwischen Regenwurmaktivitäten und Transporteigenschaften die Funktionen von Agrarökosystemen beeinflussen. In praktischer Hinsicht erwarten wir, dass unser Modell zur Risikobewertung auf der Einzugsgebietsskala einsetzbar ist und damit die Untersuchungen zur Pestizidzulassung unterstützt