MOSES Kampagne im Müglitztal 2020: Im Standby-Modus für Starkregenereignisse
Eigentlich war eine umfassende Kampagne zur Beobachtung der Entstehung von Starkregenereignissen im Müglitztal südlich von Dresden in Kooperation mit dem KIT, der Uni Hohenheim, dem FZ Jülich und dem GFZ Potsdam von Mai bis Juli geplant. Doch aufgrund der Corona-Pandemie musste eine Vielzahl der Experimente abgesagt oder gemäß den aktuellen Verordnungen angepasst werden. Trotzdem liegt nun ein weiterer interessanter Datensatz aus dem Müglitztal vor.
Schon 2019 beteiligten sich die genannten Helmholtz-Zentren an einer MOSES-Kampagne, um die Entstehung von Starkregenereignissen und deren Einfluss auf den Wasserhaushalt eines Mittelgebirgs-Einzugsgebietes zu untersuchen. Zahlreiche Daten liegen nun vor und die beteiligten Wissenschaftler arbeiten an der Auswertung und Veröffentlichung der Ergebnisse. Auch für dieses Jahr standen umfangreiche Messungen zur Erweiterung der Datenlage und zum Training der Abläufe derartiger Ereignis-getriebener Beobachtungen auf dem Plan. Die Aktivitäten mussten dann aber Corona-bedingt auf die Ermittlung des Niederschlags, der Bodenfeuchte, dem oberflächlichen Abfluss und der Wasserspeicherung im Untergrund an ausgewählten Standorten beschränkt werden.
So ist das „Digital Earth“-Team am UFZ um Uta Ködel und Erik Nixdorf und ihre MOSES-Kollegen über den eigentlichen Kampagnenzeitraum hinaus im Einsatz, um mit angepasster Messtechnik kontinuierlich an festen Stationen bzw. mit mobilen Geräten event-getriggert Daten zu erheben. Durch Datenintegration geophysikalischer Messdaten, Bodenfeuchtedaten gemessen mit Cosmic Ray Neutron Sensing (CRNS) und verfügbaren Daten aus externen Quellen (wie z.B. Bodenkarten) wurden ideale Standorte des Bodenfeuchtenetzwerkes sowie die CRNS-Rover-Routen im Müglitztal ermittelt. „Die CRNS Rover Routen wurden zusätzlich so konzipiert, dass eine Evaluierung der Datenqualität dieser Messmethode möglich ist.“, erläutert Uta Ködel. Komplementiert wird dieser Datensatz durch Messungen mit einem Distrometer zur hochauflösenden Bestimmung des Niederschlags am Mess-Standort (KIT), meteorologischen Daten vom DWD, Gravimetriedaten gemessen am Solar-G-Cube des GFZ und Niederschlagsdaten bereitgestellt von der TU Dresden. Insgesamt rückte das Bodenfeuchte-Rover-Team 16 mal vor und nach den 4 bedeutenden Regenereignissen im Müglitztal zur flächenhaften Kartierung der Bodenfeuchte aus.
Die flexiblen und mobilen MOSES-Geräte: (1) Bodenfeuchtemessungen kontinuierlich an festen Stationen mit dem Bodenfeuchtesensornetzwerk (links) und ereignis-gesteuert flächenhaft mit dem Cosmic Ray Neutron Sensing Rover (Mitte oben), (2) Bestimmung der Veränderung im Wasserspeicher mit dem Solar-G-Cube bestehend aus Gravimeter, stationärer Cosmic-Ray Station und Wetter-Station (GFZ, Mitte unten) sowie (3) hochaufgelöste Niederschlagsmessung mit Distrometer (KIT, rechts). ((Fotos: U. Ködel / UFZ)
Der diesjährig gewonnene Datensatz wird zur weiteren Untersuchung der Wasserbilanz im Müglitztal basierend auf den Ergebnissen zum Vorjahr verwendet. Desweiteren bietet er auch unter DataScience-Aspekten zahlreiche Möglichkeiten z.B. als Input-Datensatz für Machine Learning Algorithmen für Vorhersage-Modelle oder zur Daten-Validierung.
Ansprechpartner: Uta Ködel (UFZ, Kooperation MOSES – Digital Earth)
