In den letzten drei Jahrzehnten wurden Grundwasseraustritte im Meer (submarine groundwater discharge, SGD) als wichtige Quellen für Nährstoffe und Spurenmetalle erkannt. Diese unsichtbaren Nährstoffeinträge beeinflussen Lebensgemeinschaften im Meer und können toxische Algenblüten verursachen. Über die Modifikationen des Grundwassers am Übergang zwischen Oberflächensediment und Wassersäule ist bis heute wenig bekannt. Ebenso gibt es noch wenige Langzeitdaten zur SGD-Dynamik durch Gezeiten, Sturmfluten und Schwankungen des Grundwasseranstroms. Innerhalb des Projektes sollen die Dynamik, Biogeochemie und Ökologie von SGD an drei Grundwasser-dominierten Barriereinseln in der Nordsee (Mellum, Norderney, und Spiekeroog) mit ähnlichem geologischem Aufbau und Klima, jedoch unterschiedlichen anthropogenen Einflüssen, untersucht werden. Im BIME-Projekt kooperieren mehrere Arbeitsgruppen des ICBM und des Max-Planck-Instituts, und es wird von der Arbeitsgruppe ICBM-MPI Brückengruppe für marine Geochemie am ICBM koordiniert. Unser Teilprojekt beinhaltet die Erstellung numerischer Modelle zur Lokalisierung und Quantifizierung von SGD. Zusätzlich werden Tritium/Helium Grundwasseralter in den Süßwasserlinsen und den untersuchten Strandtransekten gemessen. Diese Daten sollen die Modellkalibrierung unterstützen und wichtige Informationen über die Wasseraufenthaltszeiten im Untergrund liefern.

www.icbm.de/verbundprojekte/bime/

Nele Grünenbaum

Grünenbaum, N., Günther, T., Greskowiak, J., Vienken, T., Müller-Petke, M., Massmann, G. (2023). Salinity distribution in the subterranean estuary of a meso-tidal high-energy beach characterized by Electrical Resistivity Tomography and Direct Push technology. Journal of Hydrology  617, 129074, https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129074

Greskowiak, J. and Massmann, G. (2021). The impact of morphodynamics and storm floods on pore water flow and transport in the subterranean estuary. Hydrological Processes, e14050, https://doi.org/10.1002/hyp.14050

Grünenbaum, N., Ahrens, J., Beck, M., Gilfedder, B.S., Greskowiak, J., Kossack, M., Massmann, G. (2020). A multi-method approach for quantification of in-and exfiltration rates from the subterranean estuary of a high energy beach. Frontiers in Earth Science 8:571310. doi.org/10.3389/feart.2020.571310

Grünenbaum, N., Greskowiak, J., Sültenfuß, J. and Massmann, G. (2020) Groundwater flow and residence times below a meso-tidal high-energy beach: A model-based analyses of salinity patterns and 3H-3He groundwater ages. Journal of Hydrology, 124948.

Waska, H., Simon, H., Ahmerkamp, S., Greskowiak, J., Ahrens, J., Seibert, S.L., Schwalfenberg, K., Zielinski, O. and Dittmar, T. (2021). Molecular Traits of Dissolved Organic Matter in the Subterranean Estuary of a High-Energy Beach: Indications of Sources and Sinks. Front. Mar. Sci., 8:607083, doi.org/10.3389/fmars.2021.607083

H. Waska, J. Greskowiak, J. Ahrens, M. Beck, S. Ahmerkamp, P. Böning, H.-J. Brumsack, J. Degenhardt, C. Ehlert, B. Engelen, N. Grünenbaum, M. Holtappels, K. Pahnke, H. K. Marchant, G. Massmann, D. Meier, B. Schnetger, K. Schwalfenberg, H. Simon, V. Vandieken, O. Zielinski, T. Dittmar (2019). Spatial and temporal patterns of pore water chemistry in the inter-tidal zone of a high energy beach. Front. Mar. Sci. 6: 154