Overskrift her Navn på oplægsholder Navn på KU- enhed For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 1 First attempt to use UAV (Unmanned Arial Vehicle) to localize groundwater discharge zones to lakes and test it against “lake-bed-truth” data using Distributed- Temperature Sensing (DTS) and groundwater discharge rates from vertical heat profiles Sascha Müller, HOBE, University of Copenhagen

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Acknowledgments Helene Hoffmann*, Radoslaw Guzinski*, Hector Nieto Solana*, Éva Sebök*, Adam Kristensen*, Peter Engesgaard*. *University of Copenhagen. Sascha Müller Dias 2

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 3 1. Introduction- Why important Groundwater- Surface water interaction -GW discharge focused near shore -Intense small scale spatial heterogeneity of LGD -local direct and indirect measurements challenging in terms of: a) up scalling b) representative? Heat as Tracer -Natural contrast between GW and SW (indicating GW  can see GW discharge) -Difference btw. GW to SW + thermal conductivity (Analytical Solution)  TIR in Groundwater (Thermal Infrared Radiation) -Heat transfer by radiation -Detection of skin temperature of lake (Rosenberry&LaBaugh, 2008) (Kishel&Gerla, 2002)

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Hypothesis Sascha Müller Dias 4 Differences in water surface temperature can be related to Groundwater discharge zones, given the condition of buyoancy of groundwater. Danish Lakes with shallow morphology are predestines to match these conditions.

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Methods Temperature Profiling (Sediment) -Vertical groundwater fluxes -45 locations -Each loaction Probe sensors at10 different depth (0-0.5 m into lakebed) -Curve fitting to analytical solution (boundary conditions+ thermal properties) -Input Parameters constant Sascha Müller Dias 5 Temperature profiling (water column) -Estimate Buoyancy parameters -1 location -Temperature loggers (TidbiT) at 2 different depth

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Distributed Temperature Sensing (DTS) -Laser shot through Glas Fiber (Fiber optic cable) -backscattered signal measured (Raman: stokes vs. Antistokes) -Antistokes = Temperature dependent (exponential) -Measurement spacing: 1 m -Precision: 0.08 °C -spatial resolution/averaging 3m Methods TIR camera (Optris PI 450) attached to UAV (picture) -Resolution: m (imagesize=288x382 pixels) -Flight height: 100 m above surface -±70 km/h -relative temperature (°C of surface) Sascha Müller Dias 6

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 7 1. Study site -lake area: 0.16 km 2 -max.depth: 1.9m -3 inlets, 1 outlet -66% of lake water from groundwater (Kidmose 2010, Kazmierczack 2013, Müller 2013)

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Sascha Müller Dias 8 Methods Sebok et.al. 2013)

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Results Sascha Müller Dias 9 Buoyancy: -Positive buoyancy flux -G –factor (Lewandowski et al., 2013)  relation between buoyancy and mixing (wind; internal turbulences) -0<G<<1 (late autumn,early spring) -G= 0.1  GW can be detected

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Results Sascha Müller Dias 10 High T. Low T. High T. Low T.

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Conclusion -Hydrodynamic conditions were excellent for study -Areas of GW- discharge can be localized -first approximation = UAV efficient and fast Remaining challanges: -Calibrate camera (real ° C) -Correct for emissivity effects -extent study for whole lakes -Apply for unknown lake system  TIR pictures need georeference (high resolution= more pictures= more georeferences) -Small time window for study Sascha Müller Sted og dato Dias 11

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod References Constantz, J., & Stonestrom, D. A. (2003). Heat as a tool for studying the movement of ground water near streams. Retrieved January 28, 2014, from Kishel, H. F., & Gerla, P. J. (2002). Characteristics of preferential flow and groundwater discharge to Shingobee Lake, Minnesota, USA. Hydrological Processes, 16(10), 1921–1934. doi: /hyp.363 Lewandowski, J., Meinikmann, K., Ruhtz, T., Pöschke, F., Kirillin, G., & Lewandowsky, J. (2013). Localization of lacustrine groundwater discharge (LGD) by airborne measurement of thermal infrared radiation. Remote Sensing of Environment, 138, 119–125. doi: /j.rse Rosenberry, D. O., & LaBaugh, J. W. (n.d.). USGS Techniques and Methods 4-D2: Field Techniques for Estimating Water Fluxes Between Surface Water and Ground Water. Retrieved January 28, 2014, from Sebok, E. (2013). Surface water-groundwater interactions at different spatial and temporal scales (p. 169). Sebok, E., Duque, C., Kazmierczak, J., Engesgaard, P., Nilsson, B., Karan, S., & Frandsen, M. (2013). High-resolution distributed temperature sensing to detect seasonal groundwater discharge into Lake Vaeng, Denmark. Water Resources Research, 49(9), 5355–5368. doi: /wrcr Stallman, R. W. (1965). Steady one-dimensional fluid flow in a semi-infinite porous medium with sinusoidal surface temperature. Journal of Geophysical Research, 70(12), 2821–2827. doi: /JZ070i012p02821 Sascha Müller Dias 12

Tekst starter uden punktopstilling For at få punkt- opstilling på teksten, brug forøg indrykning For at få venstre- stillet tekst uden punktopstilling, brug formindsk indrykning Overskrift her For at ændre ”Enhedens navn” og ”Sted og dato”: Klik i menulinjen, vælg ”Indsæt” > ”Sidehoved / Sidefod”. Indføj ”Sted og dato” i feltet for dato og ”Enhedens navn” i Sidefod Thank you for your attention! Sascha Müller Dias 13