Unsere Forschungsgruppe beschäftigt sich mit den Auswirkungen des Klimawandels auf hydrogeologische Systeme. Wir setzen geophysikalische und fernerkundliche Techniken ein, um hydro-mechanische Prozesse zu untersuchen, die zu Naturgefahren wie Deformation der Erdoberfläche, Erosion, Erdrutsche, Überschwemmungen und Versalzung in terrestrischen und küstennahen Gebieten führen können.
Einführung
Die Forschungsgruppe Angewandte oberflächennahe Geophysik und Fernerkundung unter der Leitung von Juniorprofessor Djamil Al-Halbouni beschäftigt sich mit der Untersuchung von Forschungsthemen hoher Relevanz im Spektrum der Mensch-Natur-Interaktion. Der Schwerpunkt der Arbeit der Gruppe liegt auf dem Einfluss von Grundwasser auf Naturgefahren und dem Zusammenhang mit Klimaextremen. Die Charakterisierung dieses Wasserflusses und der Wasserverfügbarkeit sowie von Veränderungen im hydrologischen System (z. B. Dürren, Sturzfluten) in Kombination mit der Charakterisierung von Oberflächen- und Untergrundbewegungen und -deformationen ist eine wesentliche Aufgabe, um die Prozesse zu verstehen, die zu kurz- und langfristigen gefährlichen Naturgefahren führen. Beispiele für solche Gefahren sind Bodenabsenkungen, Erdrutsche und starke Bodenerosion, aber auch die Rückwirkungen auf die natürlichen Ökosysteme, etwa die Belastung von Wäldern und Feldern.
Im weiteren Sinne sind es die komplexen Auswirkungen von Grundwasser-/Bodenfeuchtigkeit und Versalzung auf die Umweltdynamik in fragilen Ökosystemen, insbesondere im Hinblick auf Klimawandel und globale Erwärmung, die Herausforderungen stellen, mit denen sich die Mitglieder der Gruppe befassen. Unser Kompass weist auch auf die Bereiche Quartärgeologie, Geomorphologie, Geomechanik, Geoarchäologie und Geoökologie mit Schwerpunkt auf der Rekonstruktion von Landschaftsprozessen und der nachhaltigen Nutzung von Geostandorten im Rahmen der UNESCO Global Geoparks hin.
Die Vielfalt der von der Gruppe verwendeten Methoden verdeutlicht den interdisziplinären Aspekt unserer Forschung.
Methoden
Die angewandten Methoden sind vielfältig und reichen von „klassischen“ angewandten geophysikalischen Feldmethoden wie ERT, GPR, SP, Seismik, Magnetik und Gravimetrie über Fernerkundungsmethoden wie Photogrammetrie, GIS und Satellitenbildanalyse bis hin zu reinen geologischen Felduntersuchungen. Die Datenanalyse erfolgt durch Inversionstechniken, numerische Modellierung mit finiten und diskreten Elementen sowie KI-basierte datenwissenschaftliche Methoden und Bildanalyse.
Forschungsschwerpunkte
Aktuelle Projekte konzentrieren sich auf den Einfluss von Bodenfeuchtigkeit auf Biodiversitätsveränderungen und die Rückkopplung mit dem Klimawandel an deutschen Beobachtungsstandorten; Senkungsphänomene in Karstsystemen wie dem Toten Meer, in ehemaligen Bergbauregionen Deutschlands und in der Türkei sowie andere erosionsbedingte Naturgefahren, sowie das Problem der Versalzung in Küstengebieten und semiariden Regionen. Zukünftige Projekte umfassen die Untersuchung von Karststrukturen im Geopark Granada. Die Projekte werden in enger Zusammenarbeit mit Forschern des RSC4Earth durchgeführt.
Team der Arbeitsgruppe
