Biogeofysik vid institutionen för mark och miljö

Senast ändrad: 04 april 2017
macropores.jpg

Inom forskningsämnet biogeofysik undersöker vi flöden av energi och massa mellan mark, växt och atmosfär. När vi förstår hur de här grundläggande processerna fungerar kan vi undersöka hur markanvändning och klimat påverkar yt- och grundvattenkvaliteten.

Ett viktigt mål är att ta fram strategier för att minska de negativa miljöeffekterna i jordbruket.

Flöden i mark-växt-atmosfär-systemet.

Vi bedriver forskning inom följande områden:

Spara

Spara

Hydrologiska processer i marken

Forskning om vattenflöde och ämnestransport i mark är ett centralt tema i vår grupp. Denna forskning är främst inriktad på påverkan av markstrukturen på hydrauliska egenskaper och transport av lösta ämnen i markens makroporer.

Vi integrerar experimentella metoder i både fält- och laboratoriet (t.ex. röntgentomografi) med teori och numerisk modellering att förbättra förståelsen för de styrande processerna. Med den informationen kan vi också stödja utvecklingen av praktiska modellverktyg som används för att analysera och beskriva läckage av bekämpningsmedel från mark till vattenmiljön samt klimatpåverkan på hydrologiska processer och vattenkvalitet.

Snabba flöden i markens makroporer synliggjorda med hjälp av ett färgämne.

Instängd luft I en jordkolonn (7 cm i diameter och 10 cm hög) efter en snabb uppvätningsprocess, visualiserad med hjälp av röntgentomografi.

Läckage av bekämpningsmedel från mark till vattenmiljön

Ytavrinning från ett fält som nyligen besprutas med bekämpningsmedel. Foto: Nick Jarvis.

Vi bedriver forskning om processer som styr förluster av bekämpningsmedel från mark till grund- och ytvatten. Vi utvecklar och underhåller riskbedömnings- och beslutsstödverktyg för bekämpningsmedelsläckage från gårdsskala ända upp till nationella skalor.

Verktygen är baserade på MACRO-modellen och används av diverse olika avnämare i samhället (t.ex. myndigheter, konsulter och industri). Utvecklingen stöds av vår pågående forskning om hydrologiska processer i marken och finansieras av CKB (Centrum för kemiska bekämpningsmedel vid SLU). Vi deltar också i projektet PERFORM (vilket samordnas av INRA Versailles-Grignon, Frankrike), som har till syfte att utvärdera effekterna av växtföljder på utlakning av bekämpningsmedel.

Spara

Klimatpåverkan på mark-växt-systemet och vattenkvalitet

Klimatet påverkar många processer i mark-växt-systemet. Klimatförändringar kan påverka diffusa förluster av näringsämnen och bekämpningsmedel genom förändringar i t ex  temperatur och viktiga hydrologiska processer, som styr omsättnings- och transportprocesser i marken. Vi använder processorienterade matematiska modeller som drivs av  vädervariabler (t ex COUP och MACRO) för att studera klimateffekter på mark-växt-system, samt för att  och göra prognoser  för förluster av näringsämnen och bekämpningsmedel från marken till vattenmiljön i ett förändrat klimat.

Vi analyserar också hur det historiska klimatet har påverkat läckage av näringsämnen genom statistiska analyser av mätningar från långliggande fältförsök(special-dränerade fältförsök) samt programmen för miljöövervakning av åkrar och avrinningsområden.

Vår forskning är kopplad till EU-nätverket FACCE-JPI MACSUR för modellering av effekter av klimatförändringar på jordbruket, särskilt programmet Processkalning i tid och rum ("Scale it!").

Gruppen för biogeofysik

Nicholas Jarvis, Professor

Vattenflöde och ämnestransport i heterogen mark

Elisabet Lewan, Associate professor

Vattenflöden och kväveutlakning i agroekosystem; Processbaserade mark-växt modeller, effekter av klimatförändringar och riskbedömning. Studierektor för doktorandstudier på Institutionen och Programstudierektor för Mastersprogrammet i Soil and Water Management.

Mats Larsbo, Associate professor

Experimentella studier av hur markens struktur påverkar transporten av lösta ämnen. Modellering av bekämpningsmedelstransport i den omättade markzonen. Undervisning i markfysik på programmet Miljö- och vattenteknik.

Gunnel Alvenäs, PhD

Programstudierektor för kandidatprogrammet Biologi och miljövetenskap, Lärare i hydrologi, markfysik och biogeofysik.

Elsa Coucheney, PhD

Kol/kväve modellering i mark. Effekter av klimatförändring på kol- och kväveflöden i agroekosystem.

John Koestel, PhD

Transportprocesser i mark och skaleffekter. Tidsvariationer i markstruktur och markfysikaliska egenskaper; tillämpning av icke-destruktiva avbildningsmetoder för kvantifiering av markstruktur och transportprocesser; masksininlärningsmetoder.

Julien Moeys, PhD

Modellering bekämpningsmedelsläckage på regional skala. Kalibrering och test av rutiner för skattning av modellparametrar. Statistiska analyser och databearbetning (inkl. GIS och databaser)

Ana Villa Solis, PhD

P- och N-förluster från jordbruksmark, spatiell modellering och GIS.

Maria Sandin, PhD student

Spridningsvägar för kemiska bekämpningsmedel till ytvatten




Kontaktinformation

Professor Nicholas Jarvis

Institutionen för mark och miljö
nicholas.jarvis@slu.se, 018-672465

Sidansvarig: cajsa.lithell@slu.se