PTR-Messungen mit folgenden Zielen: Quantifizierung biogener Emissionen von tropischen und mitteleuropaeischen Graslaendern. Abschaetzung der globalen Quellstaerke fuer Emissionen dieser Art. Untersuchung von pflanzlichen Emissionen unter Extrembedingungen (water stress, heat stress, CO2 stress). Beobachtung von kurzzeitigen Effekten (z.B. Emissionsspitzen nach dem Oeffnen der Stomata). Erwarteter Nutzen dieser Messungen: In Verbindung mit 3-D Chemie+Transport Modellen kann ein besseres Verstaendnis atmosphaerenchemischer Prozesse wie Oxidationskraft und Ozonbildungspotential der Atmosphaere erreicht werden. Durch die Beobachtung von Emissionen unter speziellen Bedingungen koennen pflanzenphysiologische Prozesse verstanden werden.
Ziel der Arbeit ist die Klaerung der Frage, inwieweit verschiedene staedtische Flaechennutzungstypen durch den Kfz-Verkehr in ihrer Immissionsstruktur beeinflusst werden. Besonderes Interesse gilt dabei der Analyse der Ausbreitung primaerer und der Bildung sekundaerer Schadstoffe in innerstaedtischen Gruenflaechen. Bezueglich sekundaer gebildeter Photooxidantien werden neben anthropogenen Vorlaeufersubstanzen auch biogene, d. h. innerhalb der Gruenflaechen emittiert, Kohlenwasserstoffe quantifiziert. Inhaltliche Ergebnisse: Die Luftqualitaet urbaner Gruenflaechen wird auch bei austauscharmen Wetterlagen nur geringfuegig durch primaere Spurenstoffe von benachbarten Verkehrswegen beeinflusst. Bei strahlungsreichen Wetterlagen im Sommer ist mit hohen O3-Konzentrationen zu rechnen. Welchen Einfluss biogene Kohlenwasserstoffe dabei als Vorlaeufersubstanzen haben, wird momentan untersucht.
Es ist allgemein akzeptiert, dass biogene, fluechtige, organische Verbindungen, insbesondere reaktive Verbindungen wie Isoprene und Monoterpene zusammen mit NOx waehrend der Vegetationsperiode chemische Reaktionen in der Troposphaere ausloesen, die sowohl zum Ozonabbau wie -aufbau fuehren koennen. In den USA wurden Modelle entwickelt, die Isoprene und Monoterpene in Abhaengigkeit der beiden Umweltparameter Licht und Temperatur hochrechnen. Waehrend im Vorlaeuferprojekt BEMA insbesondere Emissionsraten fuer im Mittelmeerraum typische Vegetationsarten sowie Informationen zu Vegetationsbestaenden (z.B. Biomasse, Struktur) ermittelt wurden soll jetzt versucht werden, das Geschehen zwischen den auf Astebenen gemessenen Emissionsraten und den ueber Bestand gewonnenen Fluessen durch Modelle zu simulieren. Man verspricht sich davon eine zuverlaessige Modellierung biogener Emissionen im Landschaftsmassstab. Das IAF ist einer von 8 Partnern. Es ist zustaendig fuer eine gemeinsame, strukturierte Datenverwaltung. Nachdem innerhalb von BEMA ein komplexes Geo-Informations-System-basiertes Einstrahlungsmodell entwickelt wurde, soll dieses nun ausgebaut werden, um sowohl raeumlich-zeitlich Temperatur zu korrigieren aus auch anschliessend biogene Emissionen anzutreiben. Das spezielle Interesse liegt in den Effekten, die durch die Dreidimensionalitaet komplexen Gelaendes bzw. lichter Baumbestaende hervorgerufen werden.
In einem aus 3 Teilprojekten aufgebauten Gesamtvorhaben soll ein prozessorientiertes Modell zur Beschreibung der Quellstaerken von Isoprenoiden bei Charakterarten europaeischer Laubmischwaelder entwickelt werden. Gegenstand des vorliegenden Teilprojektes ist die Erforschung biochemischer Regulationsvorgaenge zwischen der Bildung von Photoassimilaten und deren Bereitstellung fuer die Isoprenoidbiosynthese. Dazu soll in Abhaengigkeit von Episoden erhoehter Isoprenoidemission eine moegliche Umverteilung von photosynthetisch fixiertem CO2, weg von der Staerke (Zwischenspeicherung) und Saccharose-Synthese (Abtransport), hin zur Isoprenoidbiosynthese, unter Einschluss anaplerotischer Reaktionen untersucht werden. Als Parameter werden Poolgroessen regulatorischer Metaboliten, sowie Aktivitaet, Proteinmenge und Expression von Schluesselenzymen bestimmt. Das Teilprojekt ist mit den anderen eng vernetzt, da es ueber Daten zur Bereitstellung von Photoassimilaten fuer die Isoprenoidbiosynthese die direkte Verbindung zwischen den Bestimmungen der in vivo-Photosynthese und der Isoprenoidsynthese/-emission herstellt. Darueberhinaus laesst sich auf der Grundlage der hier gewonnenen Daten die Rolle des Blattstoffwechsels fuer die Isoprenoidbiosynthese im Vergleich zu der alternativer Senken und Quellen abschaetzen. Damit liefert dieses Teilprojekt einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung eines prozessorientierten Modells.
Im Rahmen der deutsch-niederlaendischen Kooperation COACH (International School for Cooperation on Oceanic, Atmospheric and Climate Changes Studies) plant das MPI in Mainz, zusammen mit Kollegen aus Deutschland, Holland, Schweden, Oesterreich und Brasilien einen eigenstaendigen Beitrag zum internationalen IGBP Projekt LBA (Large-Scale Biosphere-Atmophere Experiment in Amazonia). Im Rahmen von LBA-ClAIRE (Cooperative LBA Airborne Regional Experiment) sollen Messungen einer Reihe von Spurengasen und Aerosolparametern an Bord einer Cessna Citation II im Maerz/April 1998 in Surinam, Suedamerika, durchgefuehrt werden, mit dem Ziel, den Einfluss biogener Emissionen aus dem tropischen Regenwald auf die Chemie der Atmosphaere zu untersuchen.