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

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.