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Mobile Sauerstoff-Feldmessstation

Projekt

Klimawandel

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Klimawandel


Förderkennzeichen: 437452730
Laufzeit: 01.01.2020 - 31.12.2022
Forschungszweck: Experimentelle Forschung

Messungen des atmosphärischen Sauerstoffs (O2) in der Troposphäre haben maßgeblich dazu beigetragen, den Beitrag von terrestrischen Ökosystemen und Ozeanen zur globalen CO2-Senke zu separieren und stellen somit einen der wichtigsten Ansätze in der Erforschung des globalen Kohlenstoff-Kreislaufes dar. Atmosphärisches O2 ist eng verbunden mit dem Kohlenstoff-Kreislauf (durch Photosynthese und Respiration) und mit dem Stickstoff-Kreislauf (durch die Oxidierung von Stickstoff im Boden). O2 Messungen liefern damit zusätzliche Informationen, die aus CO2 Messungen alleine nicht gewonnen werden können. Die direkte Messung des Sauerstoff-Austausches auf Ökosystemebene bietet daher die Möglichkeit einen neuen Tracer für den Kohlenstoff- und Stickstoff-Kreislauf zu entwickeln. Solche Messungen fehlen jedoch weitgehend. Mit dem beantragten Großgerät Mobile O2 - Feldmessstation sollen hoch-präzise Messungen des O2 Austausches zwischen Landökosystemen und Atmosphäre mit Hilfe der Eddy-Covariance Methode gemacht werden. Dabei gibt es zwei Herausforderungen. Zum einen ist es messtechnisch sehr anspruchsvoll, Variationen von wenigen ppm O2 gegenüber einem Hintergrund von 210 000 ppm (21%) O2 zu messen. Zum anderen müssen die Messungen sehr schnell (2-10 Hz) erfolgen, um alle relevanten Turbulenzwirbel unterschiedlicher Größe aufzulösen, die für den vertikalen Transport verantwortlich sind. Das von uns beantragte Großgerät ist eine Kombination von kommerziellen Standardprodukten und Prototypen, die dann in Eigenarbeit konfiguriert werden. Es ist in der Lage, sowohl die O2, CO2, und H2O Flüssen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre auf stündlicher Zeitskala zu messen sowie meteorologische Variable, die diese Flüsse beeinflussen, zu erfassen. Das Gerät soll feldtauglich sein und an unterschiedlichen Klimamesstürmen der Abteilung Bioklimatologie der Universität Göttingen zum Einsatz kommen und dann zu verschiedenen Projekten beitragen. Die geplanten Messungen sind weltweit einzigartig und bergen ein enormes Potential, um sowohl Fragen des Kohlenstoff-Kreislaufes auf Ökosystemebene zu untersuchen als auch um zum Prozessverständnis auf globaler Skala beizutragen.

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