IDAS-GHG - Weiterentwicklung und Vergleich von Methoden zur instrumentellen und analytischen Komponentenzerlegung gemessener Treibhausgasflüsse
Die steigende Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in unserer Atmosphäre ist in erster Linie eine Folge des Einsatzes fossiler Brennstoffe durch den Menschen. Das genaue Ausmaß des Anstiegs, und damit auch der langfristige Einfluss auf das Klimasystem, entzieht sich jedoch einer einfachen Berechnung auf Basis unseres jährlichen CO2-Ausstoßes.
Grund sind Biosphäre-Atmosphäre-Wechselwirkungen, die dazu führen, dass Pflanzen und Böden unter den vom Menschen veränderten Bedingungen nicht mehr die gleiche CO2-Menge aufnehmen, speichern und abgeben wie ursprünglich. So wirkt das erhöhte CO2-Angebot auf grüne Pflanzen, die über ausreichend Sonnenlicht und andere Ressourcen verfügen, wie Dünger: Sie wachsen schneller, entziehen der Atmosphäre wieder einen beträchtlichen Teil des zusätzlichen CO2 und bremsen so den Konzentrationsanstieg beträchtlich ab. Gleichzeitig geben andere Pflanzen und Pflanzenteile, vor allem aber der mit organischem Kohlenstoff durchsetzte Boden und die darin lebenden Organismen, im Zuge der globalen Erwärmung durch beschleunigte Atmung mehr CO2 in die Atmosphäre ab. Um diese Veränderungen verstehen und die weitere Entwicklung des daraus resultierenden Nettoaustauschs vorhersagen zu können, ist es nötig, die gleichzeitig stattfindenden Photosynthese- und Atmungsprozesse in verschiedenen Teilen eines Ökosystems zuverlässig und einfach zu messen.
Projektziele
Im Projekt IDAS-GHG sollen vorhandene Messungen des Netto-Austauschs von Treibhausgasen zwischen landwirtschaftlichen Flächen, Wäldern und anderen Ökosystemen mit der Atmosphäre zuverlässiger und einfacher als bisher in einzelne Quellen- und Senkenprozesse aufgeschlüsselt werden. Neben dem CO2-Austausch wird dabei auch derjenige von Wasserdampf (H2O) durch Verdunstung und derjenige des starken Treibhausgases Lachgas (N2O) untersucht.
Zunächst vergleichen die Wissenschaftler in dem Projekt alle bisher zur Verfügung stehenden Verfahren, indem sie sie auf dieselben Messstationsstandorte anwenden. Dabei werden sowohl Methoden berücksichtigt, die Zusatzmessungen erfordern, als auch solche, bei denen die vorhandenen Daten ohnehin betriebener Messstationen einer speziellen Analyse zur Ermittlung der Quellenbeiträge unterzogen werden. Anschließend werden aus einer Reihe möglicher Innovationen diejenigen getestet, die bei den vielversprechendsten der bisherigen Verfahren ansetzen. Mit den verbesserten Methoden sollen abschließend Strategien zu einer hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Klima und ihrer zu erwartenden Robustheit gegenüber zukünftigen Veränderungen des Klimas angepassten Land- und Forstwirtschaft bewertet werden, so zum Beispiel die Umwandlung von Nadel- zu Laubwald und die damit in Verbindung stehenden Übergangsprozesse.
Projektleitung
Dr. Alexander Graf
Forschungszentrum Jülich
Agrosphäre (IBG-3)
Wilhelm-Johnen-Straße
52428 Jülich
Tel.: +49 2461 61 8676
E-Mail: a.graf@fz-juelich.de
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