Skip to main content

Procesi infiltracije v gozdnatih kraških vodonosnikih ob spremenljivih okoljskih pogojih - ForKarst

Opis

 

Vodonosniki s kraško poroznostjo so edinstveni hidrogeološki sistemi zaradi koncentriranega napajanja in hitre infiltracije vode, visoke prepustnosti in hitrega prenosa skozi kraške kanale na velikih razdaljah. Zaradi tega posebnega značaja toka podzemne vode je obnašanje kraških vodonosnikov še posebej odvisno od trenutnih hidroloških razmer in zato občutljivo na vplive različnih okoljskih sprememb. Spremembe padavinskih režimov in evapotranspiracije predstavljajo neposreden vpliv zaradi sprememb v količinah in vzorcih pojavljanja ter pogostejših in močnejših pojavljanj hidroloških ekstremov. V kraških območjih Sredozemlja, Kitajske, Teksasa in drugod so bili ugotovljeni dolgotrajni učinki z zmanjševanjem vodnih zalog in kratkotrajni učinki z vedno bolj pogostim pojavljanjem ekstremnih dogodkov (poplave, suše).

Učinki ekstremnih dogodkov, kot so žled, vročinski valovi, suše in nevihte, lahko povzročijo motnje v gozdovih in s tem spremembo vegetacijskega pokrova, ki igrajo pomembno vlogo pri infiltraciji vode v kraške sisteme. Večji deli predalpskih regij v Evropi so močno zakraseli in gozdnati. Velikopovršinske motnje v gozdovih tako posredno ogrožajo stabilnost njihove vodne bilance, z zmanjšano evapotranspiracijo in filtracijo pa kakovost vode na izvirih.

Kljub pomembni vlogi kraških vodnih virov za oskrbo z vodo ter njihovi podpori bogati in edinstveni biotski raznovrstnosti podzemnega vodnega ekosistema obstaja le malo študij, ki ustrezno ocenjujejo vpliv predvidenih globalnih sprememb na količino in kakovost kraških voda. Zlasti manjkajo medsebojno povezane študije o vlogi in pomenu prsti in vegetacije pri mehanizmih infiltracije ter njihovem vplivu na napajanje celotnega vodonosnika. Dve raziskovalni inštituciji, Inštitut za raziskovanje krasa in Gozdarski inštitut Slovenije, obe vrhunski akademski instituciji na svojem področju, bosta v predlagani raziskavi obravnavali ta vprašanja.

Namen projekta je preučiti vpliv okoljskih sprememb (podnebne spremembe, velikopovršinske motnje v gozdovih) na kraške vodonosnike ter razviti inovativen sistem zgodnjega opozarjanja o količini in kakovosti vode ter strokovna priporočila za prilagojeno upravljanje kraških vodnih virov, ki bodo vključevale smernice za gospodarjenje z gozdovi na vodovarstvenih območjih.

V izbranih ožjih območjih bosta kvantifikacija vloge prsti in vegetacijskega pokrova pri infiltracijskih procesih ter ocena transporta izbranih onesnaževal potekali po celotnem profilu, ki bo vključeval območja atmosfera – vegetacija – prst – nezasičeni – zasičeni del vodonosnika. Procese bomo modelirali s združevanjem vegetacijskih in hidroloških modelov. S pomočjo orodij daljinskega zaznavanja bomo razmere napajanja ugotovljene v lokalnem merilu prenesli na območje celotnega zaledja. Zato bodo predvideni različni scenariji sprememb vegetacije in ocenjeni njihovi vplivi na mehanizme napajanja vodonosnikov. Rezultati bodo novost na področju kraške hidrologije in v svetovnem merilu edinstven pristop k reševanju aktualne teme.


Faze projekta

DS 1: Vodenje projekta, koordinacija in logistika

A 1.1: Vodenje projekta in poročanje

A 1.2: Koordinacija in logistika

DS 2: Osnovna projektna baza podatkov

A 2.1: Izbor študijskih območij

A 2.2: (Pred-)priprava razpoložljivih podatkov

DS 3: Pridobivanje novih podatkov

A 3.1: Vzpostavitev in vzdrževanje zveznega merjenja na izbranih opazovalnih točkah

A 3.2: Razmere v času padavinskih dogodkov

A 3.3: Namakalni in sledilni poskus

DS 4: Konceptualni model

A 4.1: Obdelava in analiza podatkov

A 4.2: Izdelava konceptualnega modela

DS 5: Numerično modeliranje

A 5.1: Postavitev modela za lokalno raven

A 5.2: Model za območje celotnega zaledja

DS 6: Sistem zgodnjega opozarjanja in strategij upravljanja

A 6.1: Simulacija različnih scenarijev

A 6.2: Razvoj sistema opozarjanja in strategij upravljanja

DS 7: Ozaveščanje in prenos znanja

A 7.1: Predstavitev ključnih izhodišč in rezultatov širši znanstveni in strokovni javnosti

A 7.2: Predstavitvene aktivnosti ciljnim skupinam širše javnosti

 

DS/A

3

6

9

12

15

18

21

24

27

30

33

36

DS 1

 

A 1.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 2

 

A 2.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 2.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 3

 

A 3.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 3.3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 4

 

A 4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 5

 

A 5.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 5.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 6

 

A 6.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 6.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DS 7

 

A 7.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A 7.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Rezultati

CINKUS, Guillaume, WUNSCH, Andreas, MAZZILLI, Naomi, LIESCH, Tanja, CHEN, Zhao, RAVBAR, Nataša, DOUMMAR, Joanna, FERNÁNDEZ ORTEGA, Jaime, BARBERÁ, Juan Antonio, GOLDSCHEIDER, Nico, JOURDE, Hervé, et al. Comparison of artificial neural networks and reservoir models for simulating karst spring discharge on five test sites in the Alpine and Mediterranean regions. Hydrology and earth system sciences. 2023, vol. 27, issue 10, str. 1961-1985, zvd., ilustr., graf. prikazi. ISSN 1027-5606. https://hess.copernicus.org/articles/27/1961/2023/hess-27-1961-2023.pdf, DOI: 10.5194/hess-27-1961-2023. [COBISS.SI-ID 154390531]

RAVBAR, Nataša, MULEC, Janez, MAYAUD, Cyril, BLATNIK, Matej, KOGOVŠEK, Blaž, PETRIČ, Metka. A comprehensive early warning system for contamination risk assessment of karst water sources, case study of the Unica springs, SW Slovenia. Science of the total environment. Aug. 2023, vol. 885, [article no.] 163958, 13 str., ilustr., graf. prikazi, zvd. ISSN 0048-9697. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723025792, DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.163958. [COBISS.SI-ID 151149315]

MAYAUD, Cyril, KOGOVŠEK, Blaž, GABROVŠEK, Franci, BLATNIK, Matej, PETRIČ, Metka, RAVBAR, Nataša. Deciphering the water balance of poljes : example of Planinsko polje (Slovenia) = O vodni bilanci kraških polj : primer Planinskega polja (Slovenija). Acta carsologica. [Tiskana izd.]. 2022, [vol.] 51, [no.] 2, str. 155-177, graf. prikazi, tabele, zvd. ISSN 0583-6050. https://ojs.zrc-sazu.si/carsologica/article/view/11029, http://www.dlib.si/details/URN:NBN:SI:doc-R75G5AC6, DOI: 10.3986/ac.v51i2.11029. [COBISS.SI-ID 142189571]

VILHAR, Urša, KERMAVNAR, Janez, KOZAMERNIK, Erika, PETRIČ, Metka, RAVBAR, Nataša. The effects of large-scale forest disturbances on hydrology : an overview with special emphasis on karst aquifer systems. Earth-science reviews. [Print ed.]. 2022, vol. 235, str. 1-21, ilustr., graf. prikazi, zvd. ISSN 0012- 8252. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012825222003270? via%3Dihub, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2022.104243, https://dirros.openscience.si/IzpisGradiva.php? id=16544, https://dirros.openscience.si/IzpisGradiva.php?id=16544, DOI: 10.1016/j.earscirev.2022.104243. [COBISS.SI-ID 130697987]

CINKUS, Guillaume, MAZZILLI, Naomi, JOURDE, Hervé, WUNSCH, Andreas, LIESCH, Tanja, RAVBAR, Nataša, CHEN, Zhao, GOLDSCHEIDER, Nico. When best is the enemy of good – critical evaluation of performance criteria in hydrological models. Hydrology and earth system sciences. 2022, str. 1-25, ilustr. ISSN 1027-5606. https://hess.copernicus.org/preprints/hess-2022-380/hess-2022-380.pdf, DOI: 10.5194/hess-2022-380. [COBISS.SI-ID 154390787]

ĆUK, Marina, PETRIČ, Metka, JEMCOV, Igor, MULEC, Janez, MAZEJ, Zdenka, MAYAUD, Cyril, BLATNIK, Matej, KOGOVŠEK, Blaž, RAVBAR, Nataša. Multivariate statistical analysis of hydrochemical and microbiological natural tracers as a tool for understanding karst hydrodynamics (the Unica springs, SW Slovenia). Water resources research. November 2022, vol. 58, issue 11, e2021wr031831, str. 1-20, ilustr., graf. prikazi, zvd. ISSN 0043- 1397. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1029/2021WR031831, DOI: 10.1029/2021WR031831. [COBISS.SI-ID 130909443]


Raziskovalni projekt

Ključne besede
kraška hidrogeologija; okoljske spremembe; velikopovršinske motnje v gozdu; napajanje vodonosnika; transport onesnaževal; sistem zgodnjega opozarjanja