Masterarbeit
Untersuchung der Emissionsdynamik von Methan mittels Kammermessungen mit unterschiedlichen Durchlüftungseigenschaften
Marcus Wildner (10/2013-02/2015)
Betreuer: Thomas Foken, Mathias Göckede
In Kooperation mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena
Im Verstandnis um die derzeitige Klimaentwicklung nimmt die Methanemission aus arktischen Mooren eine Schlüsselstellung ein, da die zunehmend abtauenden Dauerfrostboden enorme Mengen an Kohlensto ff speichern. Daher fanden die hier vorliegenden Experimente über CH4-Emissionen in Nordost-Sibirien statt. Ergänzend zu den mikrometeorologischen Methoden wurden dabei nicht-automatische, kumulierende Durchflusskammern verwendet und mit verschiedenen Kon figurationen für die Untersuchung eines linear ansteigenden CH4- und CO2-Flusses getestet. Dazu wurden Ventilatoren zur Belüftung, Einlassluftsysteme und Luftzirkulation innerhalb der Kammern unter Labor- und Feldbedingungen untersucht, um die Treibhausgasemission künftig besser bestimmen zu konnen. Selbst voluminose Tussocks mit möglichem Einfluss auf die Luftzirkulation beeinflussten durch die angewendeten Kon figurationen kaum noch die Gasemissionen. Vor allem unter Feldbedingungen halfen Ventilatoren und ein integrierendes Einlassluftsystem um die Flüsse zu stabilisieren, indem ein horizontaler Luftstrom in einer geschlossenen Kammer erzeugt wurde. Allerdings beeinflussten Vegetation, atmospharische Bedingungen wie Luftdruck und Lufttemperatur, aber auch Bodentemperatur und Auftautiefen solche Gasflüsse speziell in gefluteten Böden. Außerdem wurden in dieser Arbeit Methanemissionspfade untersucht, besonders im Hinblick auf Ebullition. Häufig traten diese Ereignisse Mitte Juli und zu Augustbeginn auf, wohingegen der Ebullitionsanteil am Gesamtfluss bis August stetig zunahm und durchschnittlich 2 bis 7 % erreichte. Hauptsächlich episodische Ereignisse traten als Ebullitionen auf mit Kohlenstoff mengen von 2 bis 1100 mgC m-2 d-1. Zusammenhange von Ebullition mit ansteigenden CH4-Gesamflüssen, atmospharischen Einflüssen und Bodenbedingungen wurden festgestellt. Diese Ergebnisse sind Teil einer Untersuchungsreihe mit weiteren Schwerpunkten auf CH4-Emissionen über indirekten Pflanzentransport und der Kombination von Kammermessungen mit mikrometeorologischen Methoden wie Waveletanalyse und Conditional Sampling.