Ein fortgeschrittenes Computermodell für die Verwaltung von Küstenbereichen
Einige der Nährstoffe, die in der Landwirtschaft auf die Bodenoberfläche ausgebracht werden, werden in das darunter liegende Grundwassersystem infiltriert. Dieses nitrathaltige Wasser gerät in eine stärkere Strömung und gelangt schließlich über den Meeresboden in die Meeresumwelt. Dieser Grundwassereintrag ist für die Wasserqualität von besonderer Bedeutung, aber auch für die Artenvielfalt und die Produktivität der Meeresumwelt, vor allem weil deren Nitratkonzentration und biologische Verfügbarkeit für menschliche Eingriffe anfällig sind. Leider sind die quantitativen Kenntnisse über die biogeochemischen Prozesse, die am Transport des nitrathaltigen Grundwassers in die Meeresumwelt beteiligt sind, noch ungenügend. Das Gesamtziel des NAME-Projekts bestand in der Aufklärung dieses wichtigen Eintrags von Grundwasser und in der detaillierten Untersuchung der beteiligten Prozesse. Zum Projekt gehörte auch die Entwicklung geeigneter Modellierungsinstrumente. Sie wurden extra entwickelt, um den Flüssigkeitsfluss und den reaktiven Transport von organischem Material und Nitrat für die hoch durchlässige, sandige küstennahe Umwelt zu quantifizieren. Es wurden vorhandene Softwares für das mehrdimensionale Modell-Prototyping eingesetzt und erweitert, um die gekoppelten Reaktions- und Transportprozesse zu beschreiben. Man verwendete einen Ansatz zu finiten Elementen, wodurch diese integrierte Studie über mechanische und biochemische Faktoren, die den advektiven und diffusiven Massetransfer im Grundwasser steuern, aktiviert werden sollte. Die Flexibilität der Benutzerschnittstelle schafft gemeinsam mit einer leistungsfähigen Datenverwaltung des Prototypen-Softwarecodes eine wirtschaftliche und effektive Möglichkeit um die chemische und biologische Aktivität in der Übergangszone von Süß- und Salzwasser zu messen. Insgesamt besteht hierbei ein Potenzial zur Vertiefung der Kenntnisse von kumulativen und chronischen Effekten des Nitrateintrags ins Meer sowie von diesbezüglichen Umweltproblemen. Deswegen sollen die Ergebnisse der Modellierungsarbeiten bei der Verteilung und Regulierung von Düngemitteln sowie weiteren Nährstoffquellen in Küstennähe helfen.
