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Johannes Barth

Prof. Johannes Barth, PhD

Chair of Applied Geology & currently head of department 

Schlossgarten 5
D- 91054 Erlangen / Germany

mail:    johannes.barth[at]fau.de

Tel.: +49 (0)9131 8522621
Fax: +49 (0)9131 8529294
Raum O 1.106

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

2001

2000

1999

1998

1997

  • Einfluss multipler Stressoren auf Fließgewässer im Klimawandel
    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Gesamtprojekt)
    Laufzeit: 01.09.2018 - 31.12.2500
    Mittelgeber: Bayerisches Staatsministerium der Finanzen, für Landesentwicklung und Heimat (StMF) (ab 10/2013)
    URL: https://germany.iah.org/news/hydrogeology-meets-nephrology
  • Untersuchungen von Zusammenhängen lokal begrenzter chronischer Nierenerkrankungen und Wasserqualitäten in Sri Lanka
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.08.2017 - 31.07.2019
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    URL: https://germany.iah.org/news/hydrogeology-meets-nephrology
  • Stabile Isotopenuntersuchungen zum Prozessverständnis von Fluidverhalten in und um Salzkavernen
    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)
    Titel des Gesamtprojektes: ProSalz: Prozessverständnis, Skalierbarkeit und Übertragbarkeit von reaktivem Mehrphasentransport in Salzlagerstätten
    Laufzeit: 01.07.2017 - 30.06.2020
    Mittelgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    URL: https://www.fau.de/2017/07/news/wissenschaft/glueckauf-fuer-das-projekt-prosalz/
  • CO2 LOSS FROM STREAMS IN EUROPEAN KARST SYSTEMS
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Titel des Gesamtprojektes: CO2 LOSS FROM STREAMS IN EUROPEAN KARST SYSTEMS
    Laufzeit: 01.02.2017 - 31.01.2019
    Mittelgeber: Individual Fellowships (IF)
  • Stabile Isotope von gelöstem Sauerstoff (DO) als dynamische Tracer für aerobische Umsätze in Grund- und Oberflächengewässern (IsoDO)
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.06.2016 - 31.05.2019
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
  • Der Einfluss hoher Gebirgsreliefs auf die Isotopenhydrologie und damit verbundener Klimaproxies
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.01.2016 - 01.01.2019
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    URL: http://www.corsicarchive.de
    Wichtige Klimaproxies wie z.B. Baumringe nutzen stabile Isotopenverhältnisse zur Rekonstruktion paläoklimatischer Verhältnisse. Dies wiederum erlaubt Abschätzungen über die zukünftigen Auswirkungen des derzeit stattfinden Klimawandels. Die Insel Korsika im westlichen Mittelmeer liegt in einer besonders stark von Klimaveränderungen betroffen Region. Die Insel war daher in den letzten Jahren das Ziel von Klimarekonstruktionen mittels Dendrochronologien und stabilen Isotopenmessungen. Allerdings ließen sich vorhandene Untersuchungsergebnisse von Sauerstoffisotopenmessungen an korsischen Schwarzkiefern bislang nicht zufriedenstellend interpretieren.Sauerstoffisotopenuntersuchungen von Baumringen hängen entscheidend vom Sauerstoffisotopenwert (delta18O) des lokalen Niederschlages und des daraus resultierenden Bodenwassers ab. Der delta18O-Wert des Niederschlages variiert vor allem in Abhängigkeit von Temperatur, Geländehöhe und dem Ursprungsgebiet der Luftmassen. Diese Parameter lassen sich heute meist gut bestimmen lassen, müssen für die Vergangenheit aber oft abgeschätzt werden. Ein wichtiger Effekt ist der Höheneffekt, welcher die Abhängigkeit des delta18O-Werts von der Geländehöhe beschreibt. Für solche Isotopeneffekte gibt es über die globalen Datenbasis der Internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) gute regionale Abschätzungen. Sehr viel schwieriger gestalteten sich hingegen lokale Abschätzungen in Regionen mit einem sehr steilen, hohen Gebirgsrelief. Neueste Arbeiten lassen vermuten, dass für solche Regionen die Isotopenwerte in bestimmten Jahreszeiten keinen höhenabhängigen Gradienten mehr zeigen. Ursache hierfür können jahreszeitliche Schwankungen der Höhenlage der atmosphärischen Grenzschicht sein.Der vorliegende isotopenhydrologische Antrag ist Teil des Bündelantrages CorsicArchive, welcher weitere Anträge zum Klima, der Dendroisotopie und der Dendrökologie umfasst. An insgesamt neun Stationen entlang eines Ost-West verlaufenden Höhenprofils sollen Regensammler installiert und beprobt werden. Im Teilprojekt Isotopenhydrologie sollen Fragen zur Wechselwirkung zwischen dem Höheneffekt und der atmosphärischen Grenzschicht untersucht werden. Weitere Fragestellungen sind die Herkunft der Luftmassen sowie der Anteil der lokalen Verdunstung am hydrologischen Kreislauf der Insel. Darüber hinaus sollen Oberflächengewässer- und Bodenwasseruntersuchungen durchgeführt werden, um Veränderungen des delta18O-Wertes auf seinem Weg zum Baumring zu entschlüsseln und zu quantifizieren. Die Untersuchungen sollen zu einem besseren Verständnis isotopenhydrologischer Prozesse in Gebieten mit steilen Höhengradienten beitragen. Dies soll schließlich dazu führen, dass auf stabilen Isotopen basierende Klimarekonstruktionen solcher Regionen zuverlässig interpretiert werden können. Im Hinblick auf den derzeitigen Klimawandel ist es entscheidend solche Prozesse in der Vergangenheit zu verstehen, um verlässliche Prognosen über zukünftige Veränderungen abzugeben.
  • Programm zur Förderung von Institutspartnerschaften
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.01.2015 - 30.06.2017
    Mittelgeber: Alexander von Humboldt-Stiftung
  • Einflüsse rapider Transportwege (preferential flow) auf die Umsetzung von gelösten und partikulären Kohlenstoffformen (DIC, DOC und POC). Neuentwicklungen mit kombinierten Modellierungen und stabilen Isotopenuntersuchungen (Pref-Carb-Flow)
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.07.2014 - 01.07.2017
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Der Antrag sieht gemeinsame Forschung zwischen dem Department of Hydraulics and Hydrology (DHH) der Czech Technical University in Prag (CTU) und dem Lehrstuhl für Angewandte Geologie der Universität Erlangen vor. Hierbei sollen die Rolle und das Umsetzungsverhalten von CO2 sowie der verschiedenen gelösten und partikulären Formen von Kohlenstoff (DIC, DOC und POC) mit besonderem Augenmerk auf die Modellierung von rapiden Transportwegen (preferential flow) untersucht werden. Das für die Untersuchungen vorgesehene Uhlirska Catchment liegt in der Jizera Bergkette der Tschechischen Republik und stellt ein granitisches Einzugsgebiet dar. Dieses hat durch geringe Pufferkapazität besonders empfindlich auf sauren Regen reagiert und stellt wegen aktiver Verwitterung und teilweiser Bedeckung mit moorigen Flächen und anderen Kohlenstoff-reichen Böden in Aussicht, dass stark variable und bislang kaum charakterisierte Kohlenstoffdynamiken vorliegen. Die hier vorgesehenen Arbeiten ergänzen sich in idealer Weise mit einem parallel eingereichtem Antrag der Partner von CTU zur Czech Science Foundation (GACR) unter dem Namen Subsurface transport of water, carbon and heat - combined hydrological, geochemical and isotopic approach. Zusammenarbeiten sind über neu entwickelte Modelle für das Test-Einzugsgebiet vorgesehen, die eine Ausweitung auf Untersuchungen des Kohlenstoffzyklus und stabile Isotope des Kohlenstoffes zulassen. Damit könnte in idealer Weise an schon bestehende Modelle mit stabilen Isotopen des Wassers angeknüpft werden. Die Arbeiten sollen eine Quantifizierung der Aufenthaltszeiten der wichtigsten Speicherungs- und Umsetzungs-Kompartimente des Einzugsgebietes ermöglichen. Darüber hinaus sollen historische und neue Daten sowie Infrastruktur, Gelände und Laborarbeiten durch gemeinsame Untersuchungen geteilt werden.
  • Preliminary biogeochemical investigations of small rivers in the Franconian Alb to lay foundations for detailed investigations of turnover and origin of high carbon in the Main River system
    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)
    Laufzeit: 01.02.2012 - 01.02.2015
    Mittelgeber: DFG-Einzelförderung / Sachbeihilfe (EIN-SBH)
    Investigations of the carbon cycle in river systems are important to outline interactions between the terrestrial biosphere and the atmosphere. They also allow quantification of carbon fluxes to larger river systems and ultimately the ocean. This helps to constrain terrestrial carbon cycles that in turn have strong influences on the atmospheric CO2 through providing sources and sinks. Flux rates of carbon by rivers can also help to provide boundary parameters for climate models. In this context, rivers act as important integral information sources because they are key links between terrestrial systems and oceans. On the other hand, most rivers actively release considerable amounts of carbon to the atmosphere in the form of CO2. Nonetheless, its sources from soils, groundwater or river internal turnover are poorly defined. These aspects are planned to be investigated in small river systems of less than 12 m3 s-1 discharge in the Franconian Alb. Such small stream investigations holds promise to better quantify processes and mechanisms including geological, agricultural and urban influences on riverine carbon cycles. This work opens the opportunity to start biogeochemical investigations on the Main River System that is one of the major tributairies of the Rhine, one of the major waterways in Europe. It is placed in international context by allowing comparison to work on other river systems in various countries.

 

SCOPUS-profile

CV
  • Head of GeoZentrum Nordbayern / Head of Department Geography and Geosciences
  • President of German Chapter of the International Association of Hydrogeologists
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  •  Associated Editor of online journal  ‚Sustainability‘
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Research topics

  • Application of stable isotopes in ground and surface waters to establish mass balances, material turnover and fluxes
  • Behavior and turnover of pollutants
  • Aquatic Chemistry Chemie
  • CO2 and its behavior in the subsurface and surface waters
  • Dissolved oxygen and isotopes

Lectures

Current lectures

other topics

  • Basin Scale Mass and Solute Fluxes
  • Hydrogeologie
  • Tracer, stabile Isotope und Natural Attenuation
  • Geländeübungen in Hydrogelogie
  • Hydroralley
  • Hydrochemie