Problemstellung

Die Verfügbarkeit der Makronährstoffe Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Phosphor (P) sind von elementarer Bedeutung für aquatische Ökosysteme. Dabei kommt es insbesondere auf das C:N:P Verhältnis an, welche das Vorkommen der Nährstoffe relativ zueinander beschreibt. Mit diesem Verhältnis kann bestimmt werden, welcher Nährstoff, im Verhältnis zu den beiden anderen, limitierend für das Ökosystem ist. Neue Studien konnten die räumliche Verteilung und saisonale Schwankungen des C:N:P Verhältnises über Deutschland hinweg zeigen (Wachholz et al., 2023). Allerdings wissen wir bislang wenig bis gar nichts zu den Schwankungen im C:N:P Verhältnis innerhalb kürzerer Zeitabstände (z.B. innerhalb von einem Tag oder über die Zeitspanne eines Regenereignisses hinweg). Diese Schwankungen könnten aber wichtig für die aquatischen Ökosysteme und deren Zusammensetzung sein und sollen daher im Rahmen der vorgeschlagenen Masterarbeit untersucht werden.

Ziel der Arbeit

…ist es, zeitliche Variationen im C:N:P Verhältnis anhand stündlicher Konzentrationsdaten zu gelöstem Kohlenstoff, Nitrat und Phosphat in der Steinernen Renne, einem Bach im Harz, zu analysieren. Dabei kann der thematische Fokus auf Abflussereignisse, Tagesgänge oder einer Kombination von beidem gelegt werden.

Methode

Daten-getriebene Analyse in R, unter anderem anhand von Dreicksdiagrammen (ternary plots).

Betreuung

Carolin Winter

Kontakt

Carolin Winter carolin.winter@hydro.uni-freiburg.de Tel. +49 (0)761 / 203-3509

Sprache

Deutsch oder Englisch

Literatur

Wachholz, A., Dehaspe, J., Ebeling, P., Kumar, R., Musolff, A., Saavedra, F., Winter, C., Yang, S. & Graeber, D. (2023). Stoichiometry on the edge—humans induce strong imbalances of reactive C: N: P ratios in streams. Environmental Research Letters, 18(4), 044016.

Graeber, D., Tenzin, Y., Stutter, M., Weigelhofer, G., Shatwell, T., von Tümpling, W., Tittel, J., Wachholz, A. & Borchardt, D. (2021). Bioavailable DOC: reactive nutrient ratios control heterotrophic nutrient assimilation—An experimental proof of the macronutrient-access hypothesis. Biogeochemistry, 155(1), 1-20.

Kincaid, D. W., Seybold, E. C., Adair, E. C., Bowden, W. B., Perdrial, J. N., Vaughan, M. C., & Schroth, A. W. (2020). Land use and season influence event‐scale nitrate and soluble reactive phosphorus exports and export stoichiometry from headwater catchments. Water Resources Research, 56(10), e2020WR027361.