Heat Below The City

Christian Griebler at the Department of Functional and Evolutionary Ecology is leading the „Heat below the City“ project.

Description: Groundwater is one of our most important and heavily utilized resources. However, it is also home to a variety of microbes and fauna. These organisms, while assumed to provide vital ecosystem services including water purification, are very susceptible to intermediate-term (years to decades) changes in environmental conditions. In urban areas, a multitude of pressures like increased temperatures, extensive surface sealing and pollution are impacting groundwater ecosystems with deteriorating effects on biodiversity and groundwater water quality. Focusing on subsurface heat accumulation as a main driver, 150 groundwater wells distributed within the city limits of Vienna were sampled in Autumn 2021 and Spring 2022 to include seasonal variability. A large set of biotic and abiotic variables was recorded to reveal driving factors of spatio-temporal biodiversity patterns, microbial and fauna community composition and links between species richness and water quality. Our preliminary results show that the mean groundwater temperature of 14°C in Vienna is about 2°C above the natural background outside the city, with anthropogenic heat sources having a main impact on the degree of warming and groundwater biodiversity. The absence of dissolved oxygen (DO) and NO_3- as well as the presence of dissolved Fe²⁺, HS^– and CH₄ hint at zones with distinct redox processes prevailing.

Collaborators: Christine Stumpp (BOKU) and Gregor Götzl (Geological Survey of Austria)

Duration: 3 years (01.03.2021 – 29.02.2024)

Christian Griebler vom Department für Funktionelle und Evolutionäre Ökologie leitet das Projekt „Heat below the City“.

Beschreibung: Das Projekt „Heat below the City“ befasst sich mit den Auswirkungen urbaner Belastungen auf Grundwasserökosysteme, einer unserer wichtigsten und am stärksten genutzten Ressourcen. Grundwasser beherbergt eine Vielzahl von Mikroben und Tieren, die lebenswichtige Ökosystemdienstleistungen wie die Wasserreinigung erbringen. Diese Organismen sind jedoch sehr anfällig für mittelfristige (Jahre bis Jahrzehnte) Veränderungen der Umweltbedingungen. In städtischen Gebieten wie Wien wirken sich Belastungen wie erhöhte Temperaturen, weitgehende Oberflächenversiegelung und Verschmutzung negativ auf die biologische Vielfalt und die Grundwasserqualität aus.

Da die unterirdische Wärmespeicherung einen der stärksten Einflussfaktoren darstellt, wurden im Herbst 2021 und Frühjahr 2022 150 Grundwasserbrunnen innerhalb der Stadtgrenzen Wiens beprobt, um saisonale Schwankungen zu berücksichtigen. Dabei wurden eine Vielzahl biotischer und abiotischer Variablen erfasst, um wesentliche Faktoren für räumlich-zeitliche Biodiversitätsmuster, die Zusammensetzung der mikrobiellen und tierischen Gemeinschaften sowie die Verbindungen zwischen Artenreichtum und Wasserqualität zu untersuchen.

Die vorläufigen Ergebnisse des Projekts zeigen, dass die mittlere Grundwassertemperatur in Wien bei etwa 14°C liegt, was etwa 2°C über der Temperatur außerhalb der Stadt liegt. Anthropogene Wärmequellen haben dabei einen wesentlichen Einfluss auf den Erwärmungsgrad und die Grundwasserbiodiversität. Zudem deutet die Abwesenheit von gelöstem Sauerstoff (DO) und Nitrat (NO3-) sowie die Anwesenheit von gelöstem Eisen (Fe2+), Schwefelwasserstoff (HS-) und Methan (CH4) auf Zonen mit unterschiedlichen Redoxprozessen hin.

Mitarbeitende: Christine Stumpp (BOKU) und Gregor Götzl (Geologische Bundesanstalt)
Dauer: 3 Jahre (01.03.2021 – 29.02.2024)

Heat Below The City

Stay up to date!