Infotag 2022: Dynamische Gewässer - Neue Werkzeuge, neue Möglichkeiten

Die Überwachung der Oberflächengewässer hat eine lange Tradition in Lausanne seit François-Alphonse Forel vor rund 125 Jahren am Genfersee die Wissenschaft der Limnologie begründete. Der Eawag-Infotag am 15. September 2022 in Lausanne bot einen Überblick über jüngst entwickelte Überwachungsmethoden und ging auf die Möglichkeiten und Grenzen dieser neuen Technologien ein.

Die Dynamik aquatischer Systeme lässt sich mittels Datenerfassung durch vor Ort installierte Sensoren oder Satelliten, Drohnen und Smartphones in hoher Frequenz messen und verstehen. Mit den so gewonnenen Datensätzen können die verschiedenen Prozesse heute sehr schnell, manchmal sogar in Echtzeit und automatisch analysiert werden. Die erfassten Daten bilden die Grundlage für Modelle, um die Quantität und Qualität der Oberflächengewässer abzubilden, sei es im Einzugsgebiet, in urbanen Systemen oder in den Seen. Eine der aktuellen Herausforderungen ist es, diese neuen Werkzeuge für ein besseres Management auf Einzugsgebietsebene zu nutzen.

Im Fokus

«Es bedarf einer ganzheitlichen Sicht auf das Einzugsgebiet»

«Es bedarf einer ganzheitlichen Sicht auf das Einzugsgebiet»
Der Physiker Damien Bouffard leitet die Gruppe Aquatische Physik an der Eawag und hat den Infotag mitkonzipiert. Im nachfolgenden Interview erläutert er, welche Ziele das Organisationskomitee verfolgt.

Die Plattform «Datalakes» Die Plattform «Datalakes»
«Datalakes» stellt Daten zu physikalischen, biologischen und chemischen Messungen von Oberflächengewässern öffentlich und frei zur Verfügung. Die Rechner der Plattform erfassen und speichern kontinuierlich Daten, welche durch Sensoren vor Ort, meteorologische Stationen, Satelliten und andere Methoden erhoben werden.
LéXPLORE – die schwimmende Forschungsstation

LéXPLORE – die schwimmende Forschungsstation
Auf dem Genfersee schwimmt seit 2019 eine weltweit einzigartige Forschungseinrichtung. Dank automatisch messender Sensoren und fachübergreifender Zusammenarbeit wird sie unser Verständnis von Seen wesentlich verbessern.

Mikroverunreinigungen in Echtzeit überwachen

Mikroverunreinigungen in Echtzeit überwachen
Die Resultate erstaunten selbst die Forschenden: In einem kleinen Bach – der wie manch anderer durch Äcker und Obstplantagen fliesst – liessen sich im Frühsommer 2019 punktuell Pestizidkonzentrationen messen, welche die zulässigen Höchstwerte um das bis zu 30-fache überschritten. Sichtbar gemacht hat dies «MS2field» oder zu Deutsch ein «ins Feld gebrachtes Massenspektrometer».

Die Abwasserbewirtschaftung optimieren und Gewässer schützen

Die Abwasserbewirtschaftung optimieren und Gewässer schützen
Natürliche Gewässer werden regelmässig durch das Einleiten von Abwasser aus Mischwasserkanalisationen verschmutzt. Mithilfe eines «digitalen Zwillings» kann die Bewirtschaftung von Abwassersystemen verbessert und die Wasserverschmutzung entscheidend vermindert werden.

Umweltbeobachtung aus dem All Umweltbeobachtung aus dem All
Das europäische Copernicus-Programm erhebt seit 2014 mit Satelliten Daten für die Umweltbeobachtung, die für die Forschung frei verfügbar sind. Die Eawag gewinnt daraus Wasserqualitätsindikatoren wie Chlorophyll a-Konzentrationen für die dreissig grössten Schweizer Seen und entwickelt Ansätze, um diese Indikatoren in die konventionelle Umweltbeobachtung zu integrieren.
«Ich habe noch nie an einem so gefragten Thema gearbeitet» «Ich habe noch nie an einem so gefragten Thema gearbeitet»
Die Umweltingenieurin Tamar Kohn ist seit 2007 Professorin an der EPFL. Sie leitet dort das Labor für Umweltchemie (LCE) und untersucht, wie sich virale Krankheitserreger in der Umwelt verhalten. Nachfolgend gibt sie Einblicke in das von ihr mitinitiierte Covid-Monitoring im Abwasser.
Fisch auf Chips oder wie Kristin Schirmer Tierleben rettet
Fisch auf Chips – was wie das Nationalgericht der Briten klingt, ist in Wahrheit das Ergebnis einer aussergewöhnlichen Forscherinnenkarriere, die ursprünglich ganz anders geplant war.
Schadstoffe in Sedimenten überwachen Schadstoffe in Sedimenten überwachen
Eine vom Oekotoxzentrum neu entwickelte Strategie zeigt, wie die Sedimentqualität in der Schweiz einheitlich bewertet werden kann und legt damit den Grundstein für ein schweizweites Monitoring. Das Verfahren wird zurzeit im Kanton Bern getestet.
Hochwasserinfos via Social Media Hochwasserinfos via Social Media
Dank einer automatischen Bildbearbeitungsmethode, die von der Eawag zusammen mit der photrack AG und der ETH Zürich entwickelt wurde, lassen sich im Internet gepostete Handyvideos als wichtige Datenquelle bei einem Hochwasser nutzen. Rettungskräfte können dadurch noch gezielter Schutzmassnahmen ergreifen oder die Bevölkerung frühzeitig warnen.
Innovatives Flussmanagement dank Drohnen Innovatives Flussmanagement dank Drohnen
Dank der Drohnen sind die Kosten für Luftaufnahmen so sehr gesunken, dass diese Technologie nun für die Überwachung von Flüssen interessant wird. Wenn die Analysen korrekt durchgeführt werden, können diese Fluggeräte zur Quantifizierung der Flussdynamik und zur Modellierung der Abflüsse und der Habitate eingesetzt werden. Die folgenden Beispiele veranschaulichen das Potenzial der neuen Technologie.

Titelbild: Blick auf die Mündung der Rhône in den Genfersee. Infrarot- und Hyperspektralkameras am Fluggerät messen unter anderem die Wassertemperatur und -qualität.
(Foto: Damien Bouffard, Eawag)

Kontakt

Claudia Carle Wissenschaftsredaktorin Tel. +41 58 765 5946 E-Mail senden

Infotag-Magazin 2022 als PDF

Infotag-Magazin bestellen

Impressionen vom Eawag-Infotag 2022