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Found 141 results.

DAAD - Procope Programm: Disturbance of ecosystem respiration measurements in forests by diurnal fluctuations of the volatile soil Carbon stock

Das Projekt "DAAD - Procope Programm: Disturbance of ecosystem respiration measurements in forests by diurnal fluctuations of the volatile soil Carbon stock" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. The volatile Carbon stock of soils, i.e. the storage that underlies short term changes, includes the gaseous CO2 present in the soil air and the dissolved CO2 in the water. This stock is marginal in contrast to the carbon stored in soil organic matter or in the biomass, however, it can amount up to several times the daily ecosystem respiration and can be equivalent to the CO2 content of an atmospheric air column of more than 50 m. Therefore ecosystem CO2 exchange measurements interfere with soil stock changes, i.e. an CO2 efflux is not necessarily the result of an actual production and soil CO2 production can also be masked by accumulating CO2 in the soil. The time scales of the volatility of soil CO2 can be seasonal (e.g. summer filling the subsoil with CO2 when respiration is high, depletion in winter when respiration rates are low), multi-daily (e.g. stock filling after rainy period by impeded top-soil diffusion ) and hourly (e.g. by the diurnal temperature cycle causing a extension and compression of the soil-air column ). To benefit from the complementary methodological and scientific experience and in order to support the collaboration of young scientist of different institutes and research areas a cooperation project was established. Partners in this project are the Institute of Soil Science of the University of Freiburg and the UMR Ecologie et Ecophysiologie forestiere of the INRA in Champenoux. The project is funded by the DAAD Procope program. As Partners The central goal of the project is to reveal possible discrepancies between soil CO2 efflux and soil respiration, i.e. the actual production of CO2. We hypothesize, that soil respiration models are significantly improved when the efflux rates are corrected for changes of the volatile carbon stock. As test sites two complementary forest sites were chosen. A deeply aerated sandy/gravely soil at Hartheim,Germany, and a loamy site with stagnic subsoil and limited aerated at Hesse, France. Following subgoals will be treated: characterization of the gas transport properties of the sites and the spatial and temporal variability. quantification of diurnal fluctuations of soil CO2 at the two forest sites identification of environmental (weather and site) factors controlling these fluctuations development and implementation of a soil gas transport model to include short-term stock changes in respiration models revealing relationships between the d13C-signature of soil gases CO2 efflux and the soil CO2 stock changes. vertical partitioning of the volatile soil carbon sources by a combined approach of d13C characteristics of the soil air and the efflux and a Fick's law modelling of gas transport.

Teilprojekt: Response of belowground carbon, sulphur and iron cycling in fen soils

Das Projekt "Teilprojekt: Response of belowground carbon, sulphur and iron cycling in fen soils" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Hydrologie, Limnologische Forschungsstation durchgeführt. Klimamodelle sagen eine Zunahme von Sommertrockenheit mit Starkregenereignissen in mittleren und nördlichen Breiten vorher, die das hydrologische Regime von Feuchtgebieten, einem Kohlenstoffspeicher von globaler Bedeutung verändern. Die Auswirkungen von verstärkter Austrocknung und Wiederbefeuchtung, sowie möglicher Vernässung, auf Produktivität, Bodenatmung, Methanemissionen und die Kopplung des Kohlenstoffkreislaufes an Redoxprozesse im Boden ist bislang ungenügend verstanden. Im Projekt wird das hydrologische Regime eines Niedermoores experimentell verändert und die Konsequenzen für die wesentlichen Umsetzungen analysiert die zum Kohlenstoffkreislauf beitragen. Zu diesem Zweck wird die Veränderung in Bodenwassergehalten, -temperaturen und -respiration quantifiziert. Die Verfügbarkeit, Produktion und der Verbrauch von relevanten Elektronenakzeptoren für die Bodenatmung wird bestimmt, da diese die Methanbildungsrate im Boden maßgeblich beeinflussen. Eine Laborstudie dient der Untersuchung der Wirkung einer Bandbreite von Austrocknungsbedingungen auf Respirationsraten. Diese und zuvor gewonnen Datensätze werden genutzt um Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf mit dem Ökosystemmodell ECOSYS zu analysieren. Hierbei steht zunächst die kausale Prozessanalyse und schließlich die Simulation von zu erwartenden Veränderungen auf der Zeitskala von Jahrzehnten im Vordergrund.

Teilprojekt 1

Das Projekt "Teilprojekt 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Step Systems GmbH durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines innovativen drahtlosen CO2-Bodensensors zur Wasserstressbestimmung und effizienten teilflächenspezifischen Wassernutzung bei der landwirtschaftlichen Bewässerung. Im Unterschied zum gegenwärtigen Stand der Technik wird die Bewässerungswürdigkeit von Nutzpflanzen nicht indirekt über Bodenfeuchtemessungen, sondern direkt durch die Erfassung einer pflanzenphysiologischen Reaktion auf Wasserstress, nämlich der Reduktion der Wurzelatmung, ermittelt.

CO2-Emissionen und C-Umsatz im Boden des ARINUS-Standorts Schluchsee

Das Projekt "CO2-Emissionen und C-Umsatz im Boden des ARINUS-Standorts Schluchsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Bodenkunde und Waldernährungslehre durchgeführt. Die Untersuchung konzentriert sich auf den C-Haushalt des Bodens. Ziel ist die Erfassung aktueller C-Umsatzraten und die Erstellung einer C-Bilanz fuer den Boden. Zentraler Teil ist die Quantifizierung der CO2-Emission, die vorrangig aus der Mineralisierung der org. Substanz und der Wurzelrespiration resultiert. In Zusatzexperimenten soll geprueft werden, welche Anteile der Gesamtemission aus der org. Auflage bzw. dem Mineralboden stammen und welchen Beitrag die Wurzelrespiration zur gesamten CO2-Produktion leistet. Durch Einbeziehung des FEELING-Kalkungsexperiments soll geprueft werden, ob eine Kalkung mit 4 t Dolomitgranulat die Aktivitaet C-heterotropher Mikroorganismen nachweisbar stimuliert und ob es tatsaechlich zu einem verstaerkten Abbau des Humusvorrates kommt. Die Messung der CO2-Emission erfolgt in dreistuendigen Zyklen mit stationaeren, temporaer geschlossenen Messkammern, die an einen CO2-Analysator angeschlossen sind. Simultan miterfasst wird die Bodentemperatur in der Auflage und im Mineralboden. Zur Erfassung der raeumlichen Variation, wird mit jeweils 4-facher Wiederholung gemessen. Durch die laufende Messung des Streufalls sowie des HCO3- und DOC-Austrages im Rahmen des ARINUS-Projektes besteht nun auch die Moeglichkeit, eine auf aktuellen Umsatzraten basierende, weitgehend vollstaendige C-Bilanz zu erstellen.

Teilprojekt 3

Das Projekt "Teilprojekt 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Institut für Agrartechnik, Fachgebiet Agrartechnik in den Tropen und Subtropen durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines innovativen drahtlosen CO2-Bodensensors zur Wasserstressbestimmung und effizienten teilflächenspezifischen Wassernutzung bei der landwirtschaftlichen Bewässerung. Im Unterschied zu üblichen Bodensensoren wird die Bewässerungswürdigkeit der Nutzpflanzen nicht indirekt über Bodenfeuchtemessungen, sondern direkt durch die Erfassung einer pflanzenphysiologischen Reaktion auf Wasserstress, nämlich der Reduktion der Wurzelatmung, ermittelt.

Einfluss mechanischer Schwingungen auf die Stroemung im Boden

Das Projekt "Einfluss mechanischer Schwingungen auf die Stroemung im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Mechanische Schwingungen beeinflussen die Stroemung im Boden, da der Stroemungswiderstand des Bodens infolge der Veraenderung der Durchtrittsquerschnitte im Rhythmus der Schwingungen veraendert wird (Atmung). Auch der Stofftransport durch den Boden sowie der damit verbundene Stoffaustrag aus Boden, Grundwasser und Bodenluft wird durch mechanische Schwingungen beeinflusst. Diese Tatsache ist bei der Verbesserung der Durchspuelung und/oder Sanierung des Bodens von besonderem Interesse. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die theoretische Untersuchung der Stroemung im Boden unter dem Einfluss von mechanischen Schwingungen sowie die Entwicklung eines physikalischen Modells zur Verifikation der theoretischen Untersuchungsergebnisse mit Hilfe von Labormessungen. Anwendungsfelder sind neben der Bodensanierung die Injektionstechnik oder die Mineraloelgewinnung.

Teilprojekt 2

Das Projekt "Teilprojekt 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Mannheim, Institut für Industrielle Datentechnik und Kommunikation durchgeführt. Ziel des geplanten Projekts ist die Entwicklung eines innovativen drahtlosen CO2-Bodensensors zur Wasserstressbestimmung und effizienten teilflächenspezifischen Wassernutzung bei der landwirtschaftlichen Bewässerung. Im Unterschied zum gegenwärtigen Stand der Technik wird die Bewässerungswürdigkeit von Nutzpflanzen nicht indirekt über Bodenfeuchtemessungen, sondern direkt durch die Erfassung einer pflanzenphysiologischen Reaktion auf Wasserstress, nämlich der Reduktion der Wurzelatmung, ermittelt.

Impact of long-term wetting on carbon cycling and climate change feedback in a northern temperate bog (Ontario, Canada)

Das Projekt "Impact of long-term wetting on carbon cycling and climate change feedback in a northern temperate bog (Ontario, Canada)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Landschaftsökologie durchgeführt. Northern peatlands represent an important global carbon stock and source of methane to the atmosphere. The fate of carbon in these environments under changed climatic conditions is thus of considerable scientific importance. Our knowledge of future peatland carbon cycling is deficient with respect to the effects of future wetter conditions, both by climate change and by changes in runoff networks surrounding peatlands. We will address this research gap at Luther Bog (Ontario), which represents a northern ombrotropic bog complex that, in one area, has undergone long-term wetter soil conditions. Preliminary work demonstrated that the long-term effects of 60 years of a) winter-wetter and b) winter-wetter and summer-drier soil moisture conditions can be studied against two reference sites of similar water table dynamics, yet different vegetation and soil temperatures. To identify the impact of these relevant climate change scenarios on carbon cycling is the overarching objective of the project. Specifically, we will - establish an atmospheric carbon balance in four areas of differing climate change analogues and quantify the effect on C fluxes, C sequestration and greenhouse warming potentials (GWP) - identify the impact of the changed soil hydrologic regime on in vitro and in situ peat decomposition and the chemical quality of the formed peat- identify changes in the distribution between soil microbial and plant-derived respiration as these are differentially dependent on climatic drivers - determine differences in the temperature dependency soil microbial and plant-derived respiration under background and wetter soil moisture regimeApart from closing an important empirical research deficiency, the project will provide an empirical basis for ecosystem modeling efforts that will generalize the response of peatlands to wetter conditions and allow for the testing of climate change scenarios. The overall hypothesis to be tested is that I) wetter conditions will lead to increased carbon sequestration due to slowing of soil respiration and II) to enhanced methane emissions due to less methane oxidation and establishment of plantcommunities adapted to wet conditions. We further hypothesize that the effect of additional methane emissions will outweigh that of carbon sequestration on a 100-year time scale. We also expect that more poorly decomposed and highly permeable peat accumulates that has a high potential for CO2 emissions under oxic conditions and a more pronounced seasonal dynamics of carbon fluxes. The aggrading peat masses would thus be much more instable against future changes in hydrologic boundary conditions.

Einfluss von Umweltfaktoren und Anbauverfahren (Huegelbeet, flache Pflanzung, Neuanlage) auf die CO2-Abgabe obstbaulich genutzter Boeden

Das Projekt "Einfluss von Umweltfaktoren und Anbauverfahren (Huegelbeet, flache Pflanzung, Neuanlage) auf die CO2-Abgabe obstbaulich genutzter Boeden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Obstbau und Gemüsebau durchgeführt. Auf obstbaulich genutzten Boeden (sandiger Lehm) wurde die Bodenatmung im Jahres- und Tagesverlauf mit einem tragbaren, batterie-betriebenen Geraet in situ gemessen. Die Bodenatmung betrug zwischen 0,8 mikromol C02 1/m-2 s-1 an Frosttagen im Winter und bis zu 24 mikromol C02 1/m-2 s-1 an heissen Tagen, wobei Neuanlagen und Huegelbeete (mit organischer Masse) staerker atmeten als flache Pflanzungen. Der Temperaturkoeffizient Q 10 lag zwischen 4 bei 0 Grad C, 1,7 ueber 10 Grad C und bei 1,3 bei Temperaturen der Bodenoberflaeche ueber 20 Grad C. Im Sommer uebertraf die Bodenatmung der Baumstreifen z.T. die C02-Menge, die die Obstbaeume in der Photosynthese aufnahmen. Ziel des Projektes ist es herauszufinden, ob und wann Obstanlagen eine C02-Senke oder -Quelle sind.

Einfluss von mechanischen Schwingungen auf die Stroemung im Boden (Schwingfoerderung)

Das Projekt "Einfluss von mechanischen Schwingungen auf die Stroemung im Boden (Schwingfoerderung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Hydromechanik durchgeführt. Von Maschinen, elektrischen Anlagen oder Verkehrswegen koennen mechanische Schwingungen unbeabsichtigt in den Boden eingeleitet werden. Kuenstlich erzeugte mechanische Schwingungen lassen sich bei Sanierungsverfahren gezielt nutzen. Mechanische Schwingungen beeinflussen die Stroemung im Boden, da der Stroemungswiderstand des Bodens infolge der Veraenderung der Durchtrittsquerschnitte im Rhythmus der Schwingungen veraendert wird (Atmung). Auch der Stofftransport durch den Boden sowie der damit verbundene Stoffaustrag aus Boden, Grundwasser und Bodenluft wird durch mechanische Schwingungen beeinflusst. Diese Tatsache ist bei der Verbesserung der Durchspuelung und/oder Sanierung des Bodens von besonderem Interesse. Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die theoretische Untersuchung der Stroemung im Boden unter dem Einfluss von mechanischen Schwingungen sowie die Entwicklung eines physikalischen Modells zur Verifikation der theoretischen Untersuchungsergebnisse mit Hilfe von Labormessungen. Anwendungsfelder sind neben der Bodensanierung die Injektionstechnik oder die Mineraloelgewinnung.

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