Bodenwassergehalts-Messung in tonigen Böden des Starzacher Mofetten-Gebiets mittels SMT100 Sensoren: Korrektur der Topp-Gleichung

Abstract

Der Bodenwassergehalt ist eine Schlüsselvariable im Energie- und Wasserhaushalt der Erde und ist zur Modellierung der unteren Atmosphäre relevant. In dieser Arbeit werden elf SMT100 Bodenfeuchte Sensoren der Hersteller Trübner in das Sensornetzwerk des Starzacher Mofetten-Gebiets integriert und auf die dortigen, von Tonboden geprägten, Charakteristika des Bodens kalibriert. Dies soll die Modellierung der unteren Atmosphäre in diesem Gebiet unterstützen. Bei Bodenfeuchte-Messungen, welche auf elektromagnetischen Messungen basieren, wird oft die empirische Topp-Gleichung zur Berechnung der Bodenfeuchte verwendet. Diese liefert jedoch für Tonböden unpräzise Ergebnisse. Daher wird in dieser Arbeit herausgearbeitet, wie sich diese Ungenauigkeit der Topp-Gleichung für tonige Böden korrigieren lässt. Damit wird eine Alternative zur aufwändigeren, bodenspeziőschen Kalibration von Bodenfeuchte-Sensoren vorgeschlagen. Um den Fehler der Topp-Gleichung zu quantiőzieren und für steigende Ton-Anteile im Boden zu verfolgen, wurden mit den SMT100 Sensoren und der Topp-Gleichung im Labor Messungen in Sand-Ton-Gemischen durchgeführt und eine lineare Regression mit dem gravimetrisch bestimmten Referenz-Wassergehalt berechnet. Dadurch war es möglich die Topp-Gleichung für bodenspeziősche Eigenschaften zu korrigieren. Anhand dieser Methode wurden Korrekturen für Bodenfeuchte-Messungen an zwei Standorten im Starzacher Mofetten-Gebiet durchgeführt. So konnten die zeitlichen Änderungen des volumetrischen Bodenwassergehaltes zuverlässig für diese zwei Standorte im Mofetten-Gebiet über drei Wochen dargestellt werden.