Umwandlung von Gebirgen in ein natürliches System der Wasserspeicherung und -verteilung
Konzept
DREVO Bergschwamm— ist ein komplexes natürliches Ingenieursystem, das entwickelt wurde, um die Fähigkeit von Gebirgsökosystemen wiederherzustellen, Wasser zu speichern, anzureichern, zu reinigen und allmählich wieder abzugeben.
Das Hauptziel des Projekts ist die Umwandlung des Gebirgseinzugsgebiets inlebender Naturschwamm, das sowohl bei extremen Regenfällen als auch während monatelanger Dürreperioden effektiv funktioniert.
Anstatt das Wasser schnell zu entfernen, ist das System darauf ausgerichtet, es so lange wie möglich im Ökosystem zu halten.
Das Hauptprinzip:
Jeder einzelne Tropfen Wasser muss den längstmöglichen Weg durch Boden, Vegetation und unterirdische Horizonte zurücklegen, bevor er das Gebirge verlässt.
Warum ist das notwendig?
In vielen Gebirgsregionen wurde in den letzten Jahrzehnten Folgendes beobachtet:
Zunahme der Niederschlagsintensität;
Verkürzung der Dauer der Schneedecke;
Zunahme der Dauer von Dürreperioden;
Walddegradierung;
Bodenerosion;
Absenkung des Grundwasserspiegels;
Austrocknen der Quellen;
erhöhte Häufigkeit von Waldbränden.
Der Hauptgrund ist nicht ein Mangel an Niederschlag, sondern eine abnehmende Fähigkeit der Landschaft, Wasser zu speichern.
Die Hauptidee
Gebirge müssen wie ein riesiger natürlicher Schwamm funktionieren.
Bei Regen:
Wasser trinken;
den Fluss verlangsamen;
Feuchtigkeit verteilen;
Es sammelt sich in Böden und Gesteinen an.
Nach Ende des Niederschlags:
Die Quellen langsam speisen;
Wälder erhalten;
einen konstanten Fluss gewährleisten;
die Auswirkungen von Dürren verringern.
Grundprinzipien
1. Maximale Infiltration
Oberflächenabfluss sollte die Ausnahme sein.
Der Großteil des Wassers sollte in den Boden eindringen.
2. Verteilte Akkumulation
Anstelle eines großen Stausees entstehen Tausende kleiner natürlicher Stauseen.
Jedes Element enthält nur eine geringe Menge Wasser, aber zusammen bilden sie ein riesiges Reservoir.
3. Biologische Anreicherung
Das Hauptreservoir ist:
Wald;
Boden;
Humus;
Wurzelsystem;
Mykorrhiza;
organische Substanz.
4. Unterirdische Ansammlung
Das Wasser füllt sich allmählich wieder auf:
Risse im Gestein;
Grundwasserleiter;
Quellen;
unterirdische Bäche.
Neun Kaskaden aus Bergschwamm
Kaskade 1
Kämme
Niederschlagsaufnahme.
Nebelsammlung.
Schneespeicherung.
Cascade 2
Obere Hänge
Hauptentwicklungsbereich.
Erstellt:
Mikroterrasse;
Infiltrationsbecken;
Steinmonde;
Landetaschen.
Hier beginnt die Wasseransammlung.
Kaskade 3
Mittlere Hänge
Die wichtigste natürliche Batterie.
Hier:
Der Wald entwickelt sich;
Humus bildet sich;
Mykorrhiza entwickelt sich;
Der größte Teil der Feuchtigkeit sammelt sich an.
Kaskade 4
Schluchten
Verlangsamung der Strömungen.
Steinschwellen.
Nano-Feststoffe.
Kaskade 5
Vorgebirge
Große Versickerungsbecken.
Grundwasserneubildung.
Kaskade 6
Überschwemmungsgebiete
Saisonale Überschwemmungen.
Wiederherstellung von Sümpfen.
Cascade 7
Münder
Abschließende Wasserreinigung.
Schutz vor Salzgehalt.
Kaskade 8
Küstenzone
Dünen.
Lagunen.
Küstenwälder.
Kaskade 9
Offener Ozean
Verdunstung.
Wolkenbildung.
Der Beginn eines neuen Zyklus.
Systemkomponenten
Hydrologie
Gebraucht:
Höhenlinien;
Kaskade;
Terrassen;
Infiltrationsbecken;
Verteilungströle;
Notüberläufe.
Boden
Folgende Systeme werden wiederhergestellt:
Humus;
Aggregatstruktur;
Porosität;
biologische Aktivität.
Wald
Es entstehen mehrstufige Gemeinschaften.
Gebraucht:
Bäume;
Sträucher;
Kräuter;
Moose;
Pilze.
Quellen
Die Stromversorgung ist wiederhergestellt:
Quellen;
Bäche;
Flüsse
Sümpfe
Sie werden als natürliche Wasserspeicher genutzt.
Technologische Lösungen
Lebende Bergsternwarte
Das Sensornetzwerk überwacht:
Luftfeuchtigkeit;
Temperatur;
Fällung;
Wasserstand;
Windgeschwindigkeit;
Bodenbewegungen.
Digitaler Zwilling des Gebirges
Ein digitaler Zwilling wird erstellt.
Es modelliert:
Wasserbewegung;
Forstentwicklung;
Erosionsgefahr;
Klimawandel.
TREE AeroSense
Verwendet von:
LiDAR;
Spektralabtastung;
Analyse von Wärmebildern;
Vegetationskartierung;
Beurteilung des Bodenzustands.
WOOD AI
Künstliche Intelligenz berechnet:
optimale Standorte für Kaskaden;
Wassermengen, die sich ansammeln;
Entwicklung von Ökosystemen;
Hochwasserszenarien;
Folgen von Dürren.
Robotersysteme
Gebraucht:
DREVO Mountain Rover;
automatische Landesysteme;
Roboterwartung;
autonome Überwachungsstationen.
Systembetrieb
Während eines Wolkenbruchs
Wasser:
wird von der Vegetation zurückgehalten;
betritt Mikroterrassen;
in Kaskaden verteilt;
vom Boden aufgenommen;
Füllt das Grundwasser wieder auf.
Nur ein geringer Überschuss gelangt sicher weiter.
Während einer Dürre
Angesammeltes Wasser:
nährt den Wald;
hält die Luftfeuchtigkeit aufrecht;
liefert Federn;
erhält den Grundwasserspiegel der Flüsse aufrecht;
verringert die Brandgefahr.
Integration
Mountain Sponge vereint:
Waldwiederherstellung;
Erosionsschutz;
Wiederherstellung der Quellen;
Landwirtschaft;
Küstenschutz;
Wiederherstellung von Sümpfen;
Klimaanpassung.
Dadurch entsteht ein einheitliches Wassermanagementsystem.
Wissenschaftliche Grundlage
Das System vereint die Errungenschaften folgender Institutionen:
Hydrologie;
Geomorphologie;
Bodenkunde;
Waldökologie;
Hydrogeologie;
Klimatologie;
Ingenieurökologie;
digitale Modellierung.
Das Design nutzt digitale Höhenmodelle, Fernerkundungsdaten, Wassereinzugsgebietsberechnungen und Klimawandelszenarien. Die Lösungen werden an die lokale Geologie, die Böden und die natürlichen Ökosysteme jeder einzelnen Region angepasst.
Wichtigste Ergebnisse
Nach der Implementierung des Systems wird Folgendes erwartet:
erhöhte Infiltration;
Wiederherstellung der Quellen;
steigende Grundwasserspiegel;
Verringerung der Erosion;
Reduzierung der Hochwasserspitzen;
Erhöhung der Dürreresistenz;
Verringerung des Waldbrandrisikos;
Zunahme der Kohlenstoffspeicher;
Wiederherstellung der biologischen Vielfalt;
nachhaltige Wasserversorgung für Bevölkerung und Landwirtschaft.
Projektmission
DREVO Bergschwamm— ist ein neues Modell für das Management von Gebirgseinzugsgebieten, das Wasser als primären Architekten des Ökosystems betrachtet. Anstatt spezifische Auswirkungen wie Überschwemmungen, Dürren, Erosion oder Brände zu bekämpfen, stellt das Projekt natürliche Prozesse der Feuchtigkeitsansammlung und -verteilung wieder her.
Das übergeordnete Ziel ist die Schaffung sich selbst regulierender Berglandschaften, in denen Boden, Wald, Grundwasser, Quellen, Flüsse und Küstenökosysteme als ein einziger lebender Organismus funktionieren und so die langfristige ökologische und wasserwirtschaftliche Nachhaltigkeit des Gebiets gewährleisten.