Im Rahmen des Projekts WeatherSeis wurden in 3 Kampagnen zwischen Juli 2014 und November 2016 seismische und geoelektrische Messungen zur Erkundung oberflächennaher Untergrundstrukturen an den Waldschadensstandorten Konventwald im Hochschwarzwald nahe Freiburg sowie im Gebiet Ödwies im Bayerischen Wald nahe Deggendorf durchgeführt.
Die Standorte werden bereits seit längerem durch die GFZ-Sektion 3.4 (Oberflächennahe Geochemie) sowie die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (Hydrologie) für Untersuchungen der Verwitterungszone genutzt. Anhand geochemischer Parameter wird dieser Bereich auf mineralogische Aspekte und Stofftransportmechanismen hin analysiert. Hierzu stehen auch bereits abgeteufte Kernbohrungen, welche durch Boden über autochthon verwittertes Gestein ("Saprolith") bis in das unverwitterte Festgestein hineinreichen, zur Verfügung. Zur Entwicklung alternativer hochauflösender Methoden zur Untersuchung der Verwitterungszone (hier die oberen 20 - 50 m) wurden im Zuge des Projekts WeatherSeis aktive seismische Messungen, bestehend aus mehreren 2D-Profilen auf unterschiedlichen Höhenniveaus, durchgeführt. Die Anregung verschiedener seismischer Wellen (Kompressions- und Scher-Raumwellen, Rayleigh- und Love-Oberflächenwellen) erfolgte mit unterschiedlichen Impuls- und Vibrationsquellen. Die Messkonfiguration wurde so gewählt, dass anhand der Daten verschiedene Auswerteansätze verfolgt werden können.
Darüberhinaus wurden auf denselben Profilen geoelektrische Messungen durchgeführt, um neben Informationen über Bodengeschwindigkeiten und -geschwindigkeitsänderungen auch Informationen über die Verteilung der elektrischen Leitfähigkeit zu erhalten.
Anhand der multidisziplinären Untersuchungen an diesen Standorten eröffnet sich die Möglichkeit der intergrierten Auswertung und der Verknüpfung von Ergebnissen aus geochemischen und geophysikalischen Messungen.
Besonderer Fokus liegt dabei auf der Struktur, Zonierung und den physikalisch-chemischen Eigenschaften. Die Kenntnis über Ausprägung und Lage der Verwitterungszone ermöglicht es, repräsentative Schlussfolgerungen auf hydrologische, rheologische, petrophysikalische und mineralogische Kontrollfaktoren der Verwitterung und des Wasserhaushalts zu ziehen.

Laufzeit (Experiment)

• 2014 - 2016

Zuwendungsgeber

• GFZ - Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Projektverantwortliche

• Manfred Stiller (GFZ Potsdam, Sek. 2.7)
• Prof. Dr. Michael Weber (GFZ Potsdam, Sek. 2.2)
• Prof. Dr. Friedhelm von Blanckenburg (GFZ Potsdam, Sektion 3.4)
• David Uhlig (GFZ Potsdam, Sektion 3.4)
  

Methoden & Geräte

• Beschleunigtes Fallgewicht Peg-40, Scherwellen-Amboss, P+S Micro-Vibrator Elvis III
• Multichannel System Geode der Firma Geometrics
• P+S Reflexions-/Refraktionsseismik, P+S Tomografie, R+L Oberflächenwellen-Inversion
• Gleichstrom-Geoelektrik, Multielektroden-Apparatur GeoTom MK8E1000 der Firma Geolog

Publikationen/Ergebnisse