Vergleichende Untersuchungen zum Gaswechsel von Mähwiesen
Comparative analysis of the gas exchange of mountain meadows
Wissenschaftsdisziplinen
Biologie; Geowissenschaften; Informatik
Keywords
-
Grassland,
Carbon,
Eddy Covariance,
SVAT model,
Land-Use,
Remote sensing
Der kontinuierliche Anstieg der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration seit der industriellen Revolution und die davon zu erwartenden negative Konsequenzen für das Global Klima haben zu einer deutlichen Erhöhung des wissenschaftliche Interessees an den Globalen Kreisläufen von Kohlenstoff, Wasser und Energie geführt. Mehrere Europäische und Internationale Projekt versuchen momentan die Flüsse von Kohlendioxid, Wasserdampf, Energie, und anderer Treibhausgase von/zu terrestrischen Ökosystemen zu quantifizieren und zu ergründen wie diese durch durch biotische, abiotische und anthropogene Einflussfaktoren kontrolliert werden. Das schlussendliche Ziel dieser Bemühungen ist es herauszufinden welche Rolle terrestrische Ökosysteme in den Globalen Kreisläufen von Kohlendioxid, Wasser und Energie unter zukünftigen klimatischen Bedingungen spielen werden und welche Massnahmen zur Vermeidung negativer Konsequenzen getroffen werden müssen. Allerdings konzentriert sich der weitaus größte Teil der momentanen Forschungsinitiativen auf Wälder, wo hingegen relativ wenig Daten für Graslandökosysteme vorliegen, obwohl diese ca. 40 % der eisfreien Landoberfläche der Erde einnehmen. Naturnahe Graslandökosysteme in den Alpen, d.h. Mähwiesen und Weiden, stellen die wirtschaftliche Basis für die lokale Milchviehwirtschaft dar und sind zu charakteristischen Elementen der Alpinen Landschaft geworden. Langzeitmessungen auf einer Mähwiese bei Neustift im Stubaital (Österreich) seit 2001 haben gezeigt, dass diese Versuchsfläche eine Netto-Quelle für das Treibhausgas Kohlendioxid ist. Die Ursachen dafür sind noch unklar, auch weil vergleichende Untersuchungen an ähnlichen Mähwiesen fehlen. Ziel dieses Projektes ist es daher durch vergleichende Untersuchungen an mehreren Mähwiesen im Grossraum Tirol den Wissensstand über den Kohlendioxid-, Wasserdampf- und Energieaustausch von Mähwiesen zu verbessern, um die bisherigen Ergebnisse von der Versuchsfläche Neustift besser einordnen und damit wissenschaftliche fundierte Aussagen über das Gaswechselverhalten von Mähwiesen machen zu können. Dazu wird eine Kombination von Freilandexperimenten und Simulationen mittels mathematischer Modelle verwendet: Der Kohlendioxid-, Wasserdampf- und Energieaustausch wird mittels der Eddy-Kovarianz-Methode kontinuirlich auf der Versuchsfläche Neustift und episodisch mittels einer mobilen Messanlage auf mehreren Mähwiesen im Grossraum Tirol gemessen. Eine Kausalanalyse dieser Daten und die Berechnung annueller Bilanzen des Gaswechsels erfolgt mittels eines Boden- Vegetation-Atmosphären-Austausch-Modells. Die dafür benötigten Eingangsdaten werden durch ökophysiologische/pflanzenökologische Freilandmessungen und mittels Fernerkungung, d.h. Satellitenbildauswertung, erhoben.
Der kontinuierliche Anstieg der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration seit der industriellen Revolution und die davon zu erwartenden negative Konsequenzen für das Global Klima haben zu einer deutlichen Erhöhung des wissenschaftliche Interessees an den Globalen Kreisläufen von Kohlenstoff, Wasser und Energie geführt. Mehrere Europäische und Internationale Projekt versuchen momentan die Flüsse von Kohlendioxid, Wasserdampf, Energie, und anderer Treibhausgase von/zu terrestrischen Ökosystemen zu quantifizieren und zu ergründen wie diese durch durch biotische, abiotische und anthropogene Einflussfaktoren kontrolliert werden. Das schlussendliche Ziel dieser Bemühungen ist es herauszufinden welche Rolle terrestrische Ökosysteme in den Globalen Kreisläufen von Kohlendioxid, Wasser und Energie unter zukünftigen klimatischen Bedingungen spielen werden und welche Massnahmen zur Vermeidung negativer Konsequenzen getroffen werden müssen. Allerdings konzentriert sich der weitaus größte Teil der momentanen Forschungsinitiativen auf Wälder, wo hingegen relativ wenig Daten für Graslandökosysteme vorliegen, obwohl diese ca. 40 % der eisfreien Landoberfläche der Erde einnehmen. Naturnahe Graslandökosysteme in den Alpen, d.h. Mähwiesen und Weiden, stellen die wirtschaftliche Basis für die lokale Milchviehwirtschaft dar und sind zu charakteristischen Elementen der Alpinen Landschaft geworden. Langzeitmessungen auf einer Mähwiese bei Neustift im Stubaital (Österreich) seit 2001 haben gezeigt, dass diese Versuchsfläche eine Netto-Quelle für das Treibhausgas Kohlendioxid ist. Die Ursachen dafür sind noch unklar, auch weil vergleichende Untersuchungen an ähnlichen Mähwiesen fehlen. Ziel dieses Projektes ist es daher durch vergleichende Untersuchungen an mehreren Mähwiesen im Grossraum Tirol den Wissensstand über den Kohlendioxid-, Wasserdampf- und Energieaustausch von Mähwiesen zu verbessern, um die bisherigen Ergebnisse von der Versuchsfläche Neustift besser einordnen und damit wissenschaftliche fundierte Aussagen über das Gaswechselverhalten von Mähwiesen machen zu können. Dazu wird eine Kombination von Freilandexperimenten und Simulationen mittels mathematischer Modelle verwendet: Der Kohlendioxid-, Wasserdampf- und Energieaustausch wird mittels der Eddy-Kovarianz-Methode kontinuirlich auf der Versuchsfläche Neustift und episodisch mittels einer mobilen Messanlage auf mehreren Mähwiesen im Grossraum Tirol gemessen. Eine Kausalanalyse dieser Daten und die Berechnung annueller Bilanzen des Gaswechsels erfolgt mittels eines Boden- Vegetation-Atmosphären-Austausch-Modells. Die dafür benötigten Eingangsdaten werden durch ökophysiologische/pflanzenökologische Freilandmessungen und mittels Fernerkungung, d.h. Satellitenbildauswertung, erhoben.
- Universität Innsbruck - 100%
- John Tenhunen, Universität Bayreuth - Deutschland
Research Output
- 3229 Zitationen
- 25 Publikationen
-
2018
Titel Comparing ecosystem and soil respiration: Review and key challenges of tower-based and soil measurements DOI 10.1016/j.agrformet.2017.10.028 Typ Journal Article Autor Barba J Journal Agricultural and Forest Meteorology Seiten 434-443 Link Publikation -
2020
Titel Cross-reactivities of non-homologous allergens DOI 10.1111/all.14120 Typ Journal Article Autor Bublin M Journal Allergy Seiten 1019-1022 Link Publikation -
2022
Titel Effects of land use and climate on carbon and nitrogen pool partitioning in European mountain grasslands DOI 10.1016/j.scitotenv.2022.153380 Typ Journal Article Autor Seeber J Journal Science of The Total Environment Seiten 153380 -
2013
Titel Trade-offs between global warming and day length on the start of the carbon uptake period in seasonally cold ecosystems DOI 10.1002/2013gl058182 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Geophysical Research Letters Seiten 6136-6142 Link Publikation -
2009
Titel Separation of net ecosystem exchange into assimilation and respiration using a light response curve approach: critical issues and global evaluation DOI 10.1111/j.1365-2486.2009.02041.x Typ Journal Article Autor Lasslop G Journal Global Change Biology Seiten 187-208 Link Publikation -
2009
Titel Open-path vs. closed-path eddy covariance measurements of the net ecosystem carbon dioxide and water vapour exchange: A long-term perspective DOI 10.1016/j.agrformet.2008.08.011 Typ Journal Article Autor Haslwanter A Journal Agricultural and Forest Meteorology Seiten 291-302 Link Publikation -
2008
Titel The Water Balance of Grassland Ecosystems in the Austrian Alps DOI 10.1657/1523-0430(07-039)[wieser]2.0.co;2 Typ Journal Article Autor Wieser G Journal Arctic, Antarctic, and Alpine Research Seiten 439-445 Link Publikation -
2008
Titel Soil Respiration in European Grasslands in Relation to Climate and Assimilate Supply DOI 10.1007/s10021-008-9198-0 Typ Journal Article Autor Bahn M Journal Ecosystems Seiten 1352-1367 Link Publikation -
2008
Titel Seasonal and inter-annual variability of the net ecosystem CO2 exchange of a temperate mountain grassland: Effects of weather and management DOI 10.1029/2007jd009286 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Journal of Geophysical Research: Atmospheres Link Publikation -
2008
Titel Biotic, Abiotic, and Management Controls on the Net Ecosystem CO2 Exchange of European Mountain Grassland Ecosystems DOI 10.1007/s10021-008-9196-2 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Ecosystems Seiten 1338-1351 -
2008
Titel Leaf area controls on energy partitioning of a temperate mountain grassland DOI 10.5194/bg-5-421-2008 Typ Journal Article Autor Hammerle A Journal Biogeosciences Seiten 421-431 Link Publikation -
2008
Titel Summertime elemental mercury exchange of temperate grasslands on an ecosystem-scale DOI 10.5194/acp-8-7709-2008 Typ Journal Article Autor Fritsche J Journal Atmospheric Chemistry and Physics Seiten 7709-7722 Link Publikation -
2008
Titel Disentangling leaf area and environmental effects on the response of the net ecosystem CO2 exchange to diffuse radiation DOI 10.1029/2008gl035090 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Geophysical Research Letters Link Publikation -
2006
Titel Eddy covariance measurements of carbon dioxide, latent and sensible energy fluxes above a meadow on a mountain slope DOI 10.1007/s10546-006-9109-x Typ Journal Article Autor Hammerle A Journal Boundary-Layer Meteorology Seiten 397-416 Link Publikation -
2012
Titel A plant's perspective of extremes: terrestrial plant responses to changing climatic variability DOI 10.1111/gcb.12023 Typ Journal Article Autor Reyer C Journal Global Change Biology Seiten 75-89 Link Publikation -
2015
Titel Retrieval of Leaf Area Index in mountain grasslands in the Alps from MODIS satellite imagery DOI 10.1016/j.rse.2015.04.027 Typ Journal Article Autor Pasolli L Journal Remote Sensing of Environment Seiten 159-174 -
2011
Titel Ground-Based Optical Measurements at European Flux Sites: A Review of Methods, Instruments and Current Controversies DOI 10.3390/s11087954 Typ Journal Article Autor Balzarolo M Journal Sensors Seiten 7954-7981 Link Publikation -
2011
Titel Leaf and ecosystem response to soil water availability in mountain grasslands DOI 10.1016/j.agrformet.2011.07.007 Typ Journal Article Autor Brilli F Journal Agricultural and Forest Meteorology Seiten 1731-1740 Link Publikation -
2011
Titel New spectral vegetation indices based on the near-infrared shoulder wavelengths for remote detection of grassland phytomass DOI 10.1080/01431161.2011.607195 Typ Journal Article Autor Vescovo L Journal International Journal of Remote Sensing Seiten 2178-2195 Link Publikation -
2013
Titel Convergence of potential net ecosystem production among contrasting C3 grasslands DOI 10.1111/ele.12075 Typ Journal Article Autor Peichl M Journal Ecology Letters Seiten 502-512 Link Publikation -
2013
Titel Can an energy balance model provide additional constraints on how to close the energy imbalance? DOI 10.1016/j.agrformet.2012.10.006 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Agricultural and Forest Meteorology Seiten 85-91 Link Publikation -
2010
Titel Estimating carbon dioxide fluxes from temperate mountain grasslands using broad-band vegetation indices DOI 10.5194/bg-7-683-2010 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Biogeosciences Seiten 683-694 Link Publikation -
2009
Titel On the consequences of the energy imbalance for calculating surface conductance to water vapour DOI 10.1016/j.agrformet.2009.03.015 Typ Journal Article Autor Wohlfahrt G Journal Agricultural and Forest Meteorology Seiten 1556-1559 Link Publikation -
2012
Titel Thermal optimality of net ecosystem exchange of carbon dioxide and underlying mechanisms DOI 10.1111/j.1469-8137.2012.04095.x Typ Journal Article Autor Niu S Journal New Phytologist Seiten 775-783 Link Publikation -
2010
Titel Land use affects the net ecosystem CO2 exchange and its components in mountain grasslands DOI 10.5194/bg-7-2297-2010 Typ Journal Article Autor Schmitt M Journal Biogeosciences Seiten 2297-2309 Link Publikation