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FORSCHUNGSBERICHT 1999-2001

INDEX
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SFB 350: Wechselwirkung kontinentaler Stoffsysteme und ihre Modellierung

Allgemeine Angaben:
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer, Nußallee 8, 53115 Bonn
Telefon: 73-7429 / 30 oder 0228 / 73-2949
eMail: sfb350@geo.uni-bonn.de

Sprecher:
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer

Projektleiter / Beteiligte Hochschullehrer:
Prof. Dr. Manfred Bonatz
Dr. Peter Braun
Prof. Dr. Gerhard W. Brümmer
Prof. Dr. James Campbell
Prof. Dr. Armin B. Cremers
Prof. Dr. Bernd Diekkrüger
Prof. Dr. Richard Dikau
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Förstner
Prof. Dr. Michael Griebel
Dr. Günther Heinemann
Prof. Dr. Hans-Peter Helfrich
Prof. Dr. Andreas Hense
Dr. Ralf Klingel ausgeschieden SS 2000
Prof. Dr. Hans-Joachim Kümpel
Prof. Dr. Angela Kunoth
Prof. Dr. Thomas Litt
Prof. Dr. Stephan Luckhaus (extern)
Prof. Dr. Wilhelm Meyer
Dr. Thomas Mörs
Prof. Dr. Horst J. Neugebauer
Prof. Dr. Felix Otto
Prof. Dr. Andreas Schäfer
Prof. Dr. Agemar Siehl
Prof. Dr. Clemens Simmer
Prof. Dr. Armin Skowronek
Prof. Dr. Johannes Stets
Prof. Dr. Jean Thein
Prof. Dr. Wighart von Koenigswald
Prof. Dr. Matthias Winiger

Projektbereiche und Teilprojekte:

A: 
A1:  Grob- und Feinstrukturen von regionalen meteorologischen Feldern unter besonderer Berücksichtigung der Fernerkundung des Niederschlags
(Winiger, Geographie-Klimatologie; Heinemann, Meteorologie)
A4:  Regionale Verdunstung in der Niederrheinischen Bucht und dem Rheinischen Schiefergebirge
(Simmer u. Heinemann, Meteorologie; Diekkrüger, Geohydrologie; Braun, Pflanzenphysiologie)
A5:  Bestimmung der botanisch-klimatologischen Transferfunktionen und die Rekonstruktion des bodennahen Klimazustands im europäischen Jungquartär
(Hense, Meteorologie; Litt, Paläoökologie)

B: 
B1:  Wasserbilanzen, Stoffeintrag und -transport im Einzugsgebiet der Sieg: Regionale Modellierung des hydrologischen Prozeßgefüges
(Diekkrüger, Geohydrologie; Luckhaus, Angewandte Mathematik; Otto, Angewandte Mathematik)
B7:  Oberflächenwässer in der kontinentalen Kruste: Eindringmechanismen und Wechselwirkungen
(Neugebauer, Geophysik-Geodynamik; Griebel, Numerische Mathematik)
B11:  Messung und Modellierung des Transportes von Stoffen unterschiedlicher Matrixaffinität in Böden aus Löß (Rhein/Sieg-Einzugsgebiet)
(Brümmer, Bodenkunde; Helfrich, Angewandte Mathematik)
B13:  Kinematik und Dynamik gravitativer Prozesse und ihr Beitrag zur Reliefentwicklung
(Dikau, Geomorphologie; Kümpel, Angewandte Geophysik)
B14:  Bilanzierung und Modellierung von Stoffflüssen in Flußeinzugsgebieten am Beispiel des Wahnbachs
(Diekkrüger, Geohydrologie, Klingel u. Thein, Hydrogeologie-Geochemie)
B15:  Jungholozäne Reliefentwicklung in lößbedeckten Wassereinzugsgebieten und ihre Modellierung
(Dikau, Geomorphologie; Skowronek, Bodenkunde)

C: 
C1:  Erfassung und Interpretation lokaler Krustendynamik im Zusammenhang mit Fluidbewegung und rezenter Tektonik
(Campbell, Geodäsie; Kümpel, Geophysik)
C2:  Quartäre tektonische Prozesse im Rheinischen Massiv und ihre Verknüpfung mit äquivalenten Prozessen in der Niederrheinischen Bucht
(Meyer u. Stets, Geologie)
C3:  Entwicklung des Sedimentationsraumes Niederrheinische Bucht im Tertiär und Altquartär - Stratigraphie, Sedimentologie, Palökologie
(Schäfer, Geologie-Sedimentologie; Litt, Paläobotanik)
C4:  Quantitative Modellierung der tektonischen und sedimentären Entwicklung der Niederrheinischen Bucht
(Siehl, Geologie; Neugebauer, Geophysik-Geodynamik)
C5:  Beobachtung und Analyse der Entwicklung von Schrägschichtungsgefügen
(Förstner, Photogrammetrie; Griebel, Numerische Mathematik; Schäfer, Geologie-Sedimentologie; Kunoth, Angewandte Mathematik)
C6:  Biostratigraphische Fixpunkte und palökologische Biotopanalysen für das Jungtertiär und Quartär der Niederrheinischen Bucht
(Mörs, Biostratigraphie-Paläoökologie; von Koenigswald, Paläontologie)

D: 
D1:  Modellierung und Interpretation relief- und grenzflächenbezogener Daten
(Förstner, Photogrammetrie; Helfrich, Angewandte Mathematik)
D2:  Prozesse der Veränderung von Stoff- und Phasengrenzen: Simulation der Reliefentwicklung
(Neugebauer, Geophysik-Geodynamik; Dikau, Geomorphologie)
D4:  Objektorientiertes 3D/4D-Geoinformationssystem
(Cremers, Informatik; Förstner, Photogrammetrie; Siehl, Geologie)

Forschungsprogramm:

Projektbereich A: Der Sonderforschungsbereich 350 untersucht die Prognostizierbarkeit komplexer multiskaliger Prozesse, sog. Geosysteme. Von zentraler Bedeutung sind hierfür die Beobachtung, Analyse und Quantifizierung der zahlreichen Wechselwirkungen zwischen den beteiligten Stoffsystemen. Aufgrund ihrer Vielfalt in den unterschiedlichen Raum- und Zeitskalen hängt die Qualität der Bewertung der Prozesse kritisch von dem Ausschnitt der beteiligten Wechselwirkungen ab. Das Ziel der Untersuchungen ist somit eine Reduktion der vielfältigen Interaktionen auf möglichst wenige charakteristische Parameter und repräsentative Systemvariablen. Viele Geoprozesse zeigen deutliche Signaturen der Selbstorganisation bis hin zur Selbstähnlichkeit der Ereignisse, d.h. sie befinden sich dann in einem kritischen Systemzustand. Die Systembewertung erfordert die gezielte Beobachtung der Geoprozesse in ihrer Mehrskaligkeit; sowohl der schnellen Vorgänge in der Atmosphäre als auch das Aufschließen der erdgeschichtlichen Archive in Form der sedimentären Ablagerungen. Vier Geosysteme werden unterschieden, die jeweils exemplarische Studien der Thematik ermöglichen. Prozesse in der Troposphäre in Wechselwirkungen mit dem Wasserkörper und dem Boden erlauben eine gute Beobachtung des multiskaligen Prozeßgefüges. Der Boden mit dem Durchsatz von Fluiden repräsentiert einen Ausschnitt, der von mikroskaligen Prozessen beherrscht wird. Das Relief als eine veränderliche Grenzfläche bietet Zugang zur Musterbildung durch Transport- und Stoffdynamik. Schließlich enthalten die sedimentären Ablagerungen umfassende statistische Aussagen zur Ereignisfolgen sowie Indikatoren für langzeitige Systemveränderungen neben den tektonischen und chemischen Prozessen ihrer Überprägung.


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