CRG Regionale Hydrologie in Terrestrischen Systemen

Moore und Permafrostböden sind langfristige Speicher riesiger Mengen von Kohlenstoff. Es wird befürchtet, dass der globale Klimawandel zu einer teilweisen Freisetzung dieses Kohlenstoffs als Treibhausgase in die Atmosphäre führen kann. Die Forschungsgruppe „Regionale Hydrologie in Terrestrischen Systemen“ untersucht, welche Rolle diese kohlenstoffreichen Landschaften regional und global im Klimasystem spielen. Wie wirken sich Klimawandel und Änderungen der Landnutzung auf den Wasser- und Kohlenstoffhaushalt dieser Gebiete aus? Expeditionen in die russische Taiga, das arktische Lena-Delta in Sibirien oder die ungestörten Moorgebiete Patagoniens liefern Daten aus wenig erforschten und schwer zugänglichen Regionen. Die Forscher kombinieren die Ergebnisse ihrer Feldmessungen und Experimente mit hydrologischen und biogeochemischen Rechenmodellen in enger Kooperation mit anderen messenden und modellierenden Arbeitsgruppen in CliSAP/CEN.

Ziele

Die Forschungsgruppe trägt zur Untersuchung der Rolle der Moore und Permafrostlandschaften im Klimasystem und im globalen Kohlenstoffkreislauf bei durch:

  1. das Erfassen hochwertiger Messdaten zu den Land-Atmosphären- sowie den Land-Hydrosphären-Austauschflüssen von Wasser, Kohlenstoff und Nährstoffen in wenig untersuchten Moor- und Permafrostgebieten, die der Erdwissenschaftsgemeinschaft zur Verfügung gestellt werden,
  2. die Optimierung der Methodik zur Messung der Ökosystemaustauschflüsse,
  3. die Analyse der komplexen Steuerung der vertikalen CH4-, CO2- und Wasserflüsse sowie der lateralen Kohlenstoff- und Nährstoffflüsse durch bodeneigene, hydrologische und atmosphärische Prozesse,
  4. die Untersuchung der ausgeprägten flächenhaften Variabilität der Kohlenstoff- und Nährstoffdynamik im Pedon- und Landschaftsmaßstab und der Konsequenzen für Massenbilanzschätzungen und Hochskalierungsansätze,
  5. die Nutzung des erworbenen Prozessverständnisses zur Implementierung, Parametrisierung und Validierung von Feuchtgebiets- und Permafrostmodulen in mechanistischen Erdsystemmodellen,
  6. und die Entwicklung neuer statistischer Methoden für Model-Messdaten-Vergleiche.
Untersuchungsorte der CRG 'Regionale Hydrologie in Terrestrischen Systemen' (gelbe und grüne Pfeile). Die zugrundeliegende Karte stammt von FLUXNET und zeigt die globale Verteilung von eddy covarianz Türmen zur CO2 Fluss Bestimmung in 2013.

Letzte Veröffentlichungen der Arbeitsgruppe

  • Vybornova, O. (2017). Effect of re-wetting on greenhouse gas emissions from different microtopes in a cut-over bog in Northern Germany. PhD Thesis, Universität Hamburg, Hamburg.
  • Chadburn, S., Krinner, G., Porada, P., Bartsch, A., Beer, C., Belelli Marchesini, L., Boike, J., Elberling, B., Friborg, T., Hugelius, G., Johansson, M., Kuhry, P., Kutzbach, L., Langer, M., Lund, M., Parmentier, F.-J., Peng, S., Van Huissteden, K., Wang, T., Westermann, S., Zhu, D., & Burke, E. (in press). Carbon stocks and fluxes in the high latitudes: Using site-level data to evaluate Earth system models. Biogeosciences, Discussion Paper available online. doi:10.5194/bg-2017-197.
  • Teltewskoi, A., Beermann, F., Beil, I., Bobrov, A., Klerk, P. D., Lorenz, S., Lüder, A., Michaelis, D., & Joosten, H. (2016). 4000 Years of Changing Wetness in a Permafrost Polygon Peatland (Kytalyk, NE Siberia): A Comparative High-Resolution Multi-Proxy Study. Permafrost and Periglacial Processes, 27(1), 76-95. doi:10.1002/ppp.1869.
  • Baehr, J., Behrens, J., Brüggemann, M., Frisius, T., Gleßmer, M., Hartmann, J., Hense, I., Kaleschke, L., Kutzbach, L., Rödder, S., & Scheffran, J. (2016). Teaching Scales in the Climate System: An example off interdisciplinary teaching and learning. Poster presented at European Geosciences Union General Assembly, Wien.
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  • Pérez-Priego, O., López-Ballesteros, A., Sánchez-Cañete, E. P., Serrano-Ortiz, P., Kutzbach, L., Domingo, F., Eugster, W., & Kowalski, A. S. (2015). Analysing uncertainties in the calculation of fluxes using whole-plant chambers: random and systematic errors. Plant and Soil, 393(1), 229-244. doi:10.1007/s11104-015-2481-x.