Masterarbeit
Carbon dioxide exchange above Kobresia meadows
Thomas Leipold (08/2010-04/2011)
Betreuer: Thomas Foken, Johannes Lüers
Um Landnutzungeffekte auf das Kohlenstoffsenkenpotential in Hochgebirgs Grasslandökosystem zu bewerten wurden im Sommer 2010 zwei Eddy Kovarianz Messtürme auf einer beweideten und einer unbeweideten Kobresia Wiese auf dem Tibetischen Hochplateau installiert, um die Kohlenstoffaufnahme während des Tages (NEE) zu untersuchen. Kohlenstoffflussmessungen beinhalten im Allgemeinen Perioden ohne Daten. Dies ist durch die Messmethode selbst bedingt, welche für ihre korrekte Anwendung bestimmte Grundvoraussetzungen benötigt und zusätzlich durch Messinstrumentenfehler. In dieser Arbeit wurde eine Methode zum schließen der Datenlücken, die auf einer Regressionsanalyse nach der Lloyd- Taylor Funktion für den nächtlichen NEE und der Michaelis-Mention Funktion für den NEE während des Tages basiert untersucht, um die fehlenden Daten zu berechnen. Um die Parametrisierung dieser Funktionen zu verbessern wurde zusätzlich eine Datenbehandlungsmethode mit gebietsspezifischen Grenzwerten und einer statistikbasierenden Ausreißerkontrolle durchgeführt. Die meteorologischen Umweltbedingungen mit ihren extremen Fluktuationen in der Globalstrahlung und eine sehr trockene Vegetationsperiode im Juli mit 40 mm Niederschlag haben zu extrem niedrigen und gestreuten NEE Flüssen geführt und verursachten dadurch Probleme für die Parameterisierung des NEE während des Tages, wohingegen die angewandte Methode für die Parameterisierung der nächtlichen Flüsse als angemessen betrachtet werden kann und die Ausreißerkontrolle durchaus zu einer Verbesserung der Qualität der Parametrisierung und des Schließens von Datenlücken beiträgt. Durch die daraus folgernde unpassendes Lückenfüllung ist eine Unterschätzung der Ergebnisse für den NEE mit »-6 g C m-² für die unbeweidete und »-4 g C m-² für die beweidete Fläche während der Messperiode und das daraus resultierende Kohlenstoffpotential offensichtlich. Die geringen Unterschiede zwischen den verschiedenen Landnutzungssystemen lassen annehmen, dass ein Beweidungseffekt nicht vorliegt, wobei hier der Einfluss einer zu geringen Beweidungsintensität auszuschließen ist. Dieses Ergebnis entspricht nicht den Erwartungen an verschiedene Landnutzungssysteme und wurde vielleicht durch die trockene Situation verursacht. Um eine zuverlässige Strategie zum Lückenfüllen für zukünftige Untersuchungen in Ökosystemen mit vergleichbaren Umgebungsbedingungen zu schaffen kann die verwendete Michaelis-Menton Reggression, die auf einer Temperaturklassifikation basiert überprüft werden. Hierzu können Untersuchungen mit Temperaturklassen, außer der hier angwendeten 3K Einteilung zu einer Verbesserung der Parametrisierung beitragen. Zusätzlich sollten nicht temperaturabhängige Lückenfüllansätze untersucht werden, die auf Wind oder der photosynthetischen Photonenflussdichte basieren. Diese Arbeit zeigte, dass beim Schließen von Datenlücken ein großes Maß an Aufmerksamkeit nötig ist, um eine Fehlinterpretation des NEE sowie des Kohlenstoffsenkenpotentials für