Modeling of rhizosphere processes
Abstract
Der wurzelnahe Boden (Rhizosphäre) ist ein hoch dynamisches System, in dem viele unterschiedliche Prozesse zur Stoffaufnahme durch die Pflanzenwurzel beitragen. Diese Stoffabreichung im Boden durch die Pflanzenwurzeln findet auch bei Metall/Metalloid (Phyto) extraktion große Anwendung. Ein mächtiges Hilfsmittel, die zugrundeliegenden Prozesse bei Pflanzenverfügbarkeit und Aufnahme von Metallen/Metalloiden zu untersuchen, stellen mathematische Modelle dar. Ziel dieses Projektes ist, zu einem besseren Verständnis über die Rhizosphärenprozesse, die bei der Pflanzenverfügbarkeit zu ausgewählten Hyperaccumulatoren eine Rolle spielen, beizutragen. Das geeignete Hilfsmittel dazu sind mechanistische Rhizsphärenmodelle, die Konzentrationsgradienten in der Rhizosphäre und Stoffaufnahme simulieren können. In diesem Projekt wird es im einzelnen darum gehen, mathematische Formulierungen für sogenannte single root models zu finden, die geeignet sind, die Aufnahme von Metallen/Metalloiden aus dem Boden zu simulieren, und die dazu nötigen numerischen Algorithmen und ein Computersimulationsprogramm zu schaffen. Zusätzlich sind Modellvalidierung und Sensitivitätsanalysen vorgesehen. Ein pde-solver, ein Software Paket, daß partielle Differentialgleichungen und die dazugehörigen Anfangs- und Randbedingungen automatisch löst, wird zum Einsatz kommen und damit den Zyklus Modellbildung-Simulation-Validierung beschleunigen ("rapid prototyping"). Die wichtigsten Prozesse, die bei der Metallaufnahme eine Rolle spielen, werden so identifiziert, und auf dieser Basis wird ein Computersimulationsprogramm erzeugt werden. Die Ergebnisse dieses Projektes werden das Verständnis für die zugrundeliegenden Prozesse bei der Phytoextraktion von Metallen aus dem Boden erhöhen, und Schlüsselprozesse für die Entwicklung und Verbesserung von Phytosanierungstechnologien herausarbeiten.
Publikationen
Root morphological characteristics of Nickel hyperaccumulator THLASPI GOESINGENSE
Autoren: Himmelbauer, M.L., Puschenreiter, M., Schnepf, A., Loiskandl, W., Wenzel, W.W. Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Modeling rhizosphere processes involved in metal and metalloid bioavailability and plant uptake.
Autoren: Schnepf A., Himmelbauer M., Loiskandl W., Wenzel W.W., Jahr: 2003
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Desorption isotherms for modeling rhizosphere processes
Autoren: Molina Millán, I., Fitz, W.J., Unterbrunner, R., Wenzel, W.W. Jahr: 2005
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Implementation of a rhizopshere model in Orchestra
Autoren: Schnepf, A., Himmelbauer, M.L., van Beinum, W., Loiskandl, W., Unterbrunner, R., Wenzel, W.W. Jahr: 2005
PUBLIZIERTER Beitrag für wissenschaftliche Veranstaltung
Root morphology of Thlaspi goesingense Halacsy grown on a serpentine soil.
Autoren: Himmelbauer M., Puschenreiter M., Schnepf A., Loiskandl W., Wenzel W.W. Jahr: 2005
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Changes of Ni biogeochemistry in the rhizosphere of the hyperaccumulator Thlaspi goesingense
Autoren: Puschenreiter, M., Schnepf, A., Molina Millán, I., Fitz, W.J., Horak, O., Klepp, J., Schrefl, T., Lombi, E., Wenzel, W.W. Jahr: 2005
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Model development for simulating the bioavailability of Ni to the hyperaccumulator Thlaspi goesingense
Autoren: Schnepf, A., Himmelbauer, M.L., Puschenreiter, M., Schrefl, T., Lombi, E., Fitz, W.J., Loiskandl, W., Wenzel, W.W. Jahr: 2005
Originalbeitrag in Sammelwerk
The suitability of pde-solvers in rhizosphere modeling, exemplified by three mechanistic rhizosphere models
Autoren: Schnepf, A; Schrefl, T; Wenzel, WW Jahr: 2002
Originalbeitrag in Fachzeitschrift
Mitarbeiter*innen
Willibald Loiskandl
Univ.-Prof. i.R. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Willibald Loiskandl
willibald.loiskandl@boku.ac.at
Projektleiter*in
01.01.2003 - 15.02.2006
Margarita Himmelbauer
Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Margarita Himmelbauer
margarita.himmelbauer@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.01.2003 - 15.02.2006
Franz Konecny
Ao.Univ.Prof.i.R. Dr.phil. Franz Konecny
Projektmitarbeiter*in
01.01.2003 - 15.02.2006
Andrea Schnepf
Priv.-Doz. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Andrea Schnepf MSc.
andrea.schnepf@boku.ac.at
Projektmitarbeiter*in
01.01.2003 - 15.02.2006
Walter Wenzel
Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Walter Wenzel
walter.wenzel@boku.ac.at
Tel: +43 1 47654-91143, 91161
Projektmitarbeiter*in
01.01.2003 - 15.02.2006
BOKU Partner
Externe Partner
Forschungszentrum Seibersdorf GesmbH
keiner
Partner
Technische Universität Wien, Institut für Theoretische Physik
keiner
Partner