Die Bodenphysik befasst sich mit den physikalischen Eigenschaften und Prozessen des Bodens und ihren Auswirkungen auf die Bodenfunktionen. Sie umfasst ein breites Spektrum von Themen wie Bodenstruktur, Bodentextur, Wasserrückhalt im Boden, Wasserbewegung im Boden, Bodenverdichtung, Bodenbelüftung und Bodentemperatur. Die physikalischen Eigenschaften des Bodens haben einen erheblichen Einfluss auf die Fähigkeit des Bodens, als Reaktor zu funktionieren. Böden fungieren als Reaktoren, indem sie einen Lebensraum für Mikroorganismen und chemische Reaktionen bieten, die viele wichtige Ökosystemprozesse antreiben, darunter den

Nährstoffkreislauf, die Sequestrierung und Mineralisierung von organischem Kohlenstoff im Boden und oder auch den Abbau Schadstoffes. Die Kenntnis der physikalischen Wirkungen des Bodens ist für praktische Anwendungen wie die Optimierung von Bewässerung, Vorhersagen über möglichen Oberflächenabfluss bei Starkniederschlägen, die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit und die Bekämpfung der Bodenerosion unerlässlich und hilft uns, die Bodenressourcen für eine nachhaltige Landwirtschaft besser zu bewirtschaften.

Wir nutzen Labor- und Feldexperimente sowie numerische Modelle, um das physikalische Verhalten von Böden zu verstehen. Die Bodenphysik befasst sich mit den physikalischen Eigenschaften des Bodens, einschließlich seiner Struktur, Textur und hydraulischen Eigenschaften. Experimentelle Ansätze kombiniert mit physikalischen Modellen helfen uns zu verstehen, wie sich Wasser und Gase durch den Boden bewegen. Damit könne wir besser verstehen, wie der Boden auf physikalische Belastungen reagiert und wie die physikalischen Eigenschaften eines Bodens abiotische Prozesse wie zum Beispiel den Transport von Wärme, Gas und Wasser im Boden, aber auch biotische Prozesse wie Pflanzenwachstum und mikrobielles Leben, beeinflussen, und wie biotische und abiotische Prozesse zusammenwirken.

Bodengase sind ein wichtiger Aspekt der Bodenphysik. Böden haben eine komplexe poröse Struktur, deren Poren entweder mit Luft oder mit Wasser gefüllt sind. Sowohl die Sauerstoff- als auch die Wasserversorgung sind für die Wurzeln im Boden und damit für das Pflanzenwachstum und die Gesundheit des Bodens wichtig. Die Belüftung des Bodens, d. h. die Bewegung von Gasen aus der Atmosphäre in den Boden und umgekehrt, wirkt sich stark auf die physikalischen, chemischen und biologischen Prozesse aus, die im Boden ablaufen. Allerdings können (natürliche oder künstliche) Bodenverdichtung, Staunässe und andere Faktoren die Durchlüftung des Bodens verringern, was das Pflanzenwachstum und die Bodengesundheit einschränken kann. Unser besonderes Augenmerk gilt den Gasen im Boden und den Faktoren, die die Bodenbelüftung beeinflussen, um die Bodenbewirtschaftung zu optimieren.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Bodengase ist ihre Rolle bei den Treibhausgasemissionen. Böden sind eine wichtige Quelle für Lachgas- und Methanemissionen, die als starke Treibhausgase zum Klimawandel beitragen. Bodenphysiker untersuchen die Faktoren, die die Treibhausgasemissionen von Böden steuern, wie Bodenfeuchtigkeit, Temperatur und mikrobielle Aktivität, um Strategien zur Verringerung der Treibhausgasemissionen und zur Abschwächung der Auswirkungen des Klimawandels zu entwickeln.