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Artikelaktionen

Arbeitspaket A1

Der Einfluss von erhöhtem CO2 und Temperatur auf Treibhausgasemissionen

Leiter

Prof. Christoph Müller, PhD

 

Weitere PIs

Dr. Lutz Breuer

Prof. Dr. Otmar Löhnertz

 

Themen

Spurengasemissionen im Grünland
Doktorandin: Cécile Guillet

Spurengasemissionen in Spezialkulturen
Doktorand: Felix Eiserlo


Hintergrund

Erhöhte atmosphärische CO2-Konzentrationen beeinflussen die Photosyntheseleistung der Pflanzen und wirken sich im Allgemeinen positiv auf das Pflanzenwachstum aus. Dabei werden verstärkt C-Verbindungen in den Wurzelraum abgegeben, die zu einer Erhöhung der mikrobiellen Aktivität mit erhöhten Atmungsraten führen können. Neben einer Stimulierung der CO2-Produktion wirkt sich ein erhöhter C-Eintrag auch positiv auf die Produktions- und Konsumptionsprozesse der Treibhausgase CH4 und N2O aus [9]. Dabei stammen die Gase aus verschiedenen mikrobiellen C- und N-Transformationsprozessen im Boden, wobei die Interaktionen zwischen Klimawandel und THG-Produktion noch weitgehend unverstanden sind [48]. Die lange Datenreihe zu Rückkopplungseffekten von erhöhtem CO2 auf die THG-Freisetzungen in Grünlandökosystemen aus dem Gießen-FACE zeigt, dass sich die THG-Freisetzungen mehr als verdoppeln können [3*]. Modellsimulationen haben darüber hinaus gezeigt, dass durch die Kombination von erhöhtem CO2 und erhöhter Temperatur mit noch deutlicheren positiven Effekten auf die THG-Emissionen zu rechnen ist [49*]. Erhöhte Temperaturen haben neben pflanzenphysiologischen Aspekten vor allem einen Einfluss auf die Wasserdynamik in Ökosystemen, die wiederum die THG-Emissionen stark beeinflussen können [39]. Es existieren bislang keine verlässlichen Langzeitdatensätze, um die Veränderungen der THG-Emissionen in Kombination mit den abiotischen und biotischen Faktoren in AgrarÖkosystemen (Grünland, Gemüse und Weinbau) erklären zu können. Diese Daten sind notwendig für die Entwicklung von Prognosemodellen (vgl. Projektbereich B) und zur Entwicklung von realistischen Verminderungsstrategien [17] z.B. mittels stabiler C-Verbindungen (Biokohle).

 

Wissenschaftliche Ziele

  1. Quantifizierung des Einflusses von erhöhtem CO2 und erhöhter Temperatur auf die THGEmissionen und der beeinflussenden Faktoren im Grünland (Core-Experiment I).
  2. Analyse der Auswirkungen von erhöhtem CO2 auf die THG-Emissionen und der beeinflussenden Faktoren von Spezialkulturen (Core-Experiment II).
  3. Identifizierung von den anteiligen in situ CO2-Emissionen unter erhöhtem CO2 und erhöhter Temperatur im Grünland.