UFZ-Newsletter Juli 2015

Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ UFZ-Newsletter | Juli 2015 11 sondern auch durch veränderten Nieder- schlag aus.“ Wieviel vom Niederschlag den Pflanzen wirklich zur Verfügung steht, ist ein wichtiger Faktor, der – im Gegensatz zu den Wassermengen in den Flüssen – in den Modellen bisher nur schwer abgebildet wer- den kann. Die Daten werden deshalb in ein Modell einfließen, das mit Boden, Vegetation und Atmosphäre gleich drei Schichten um- fasst und daher eine echte Herausforderung für die Modellierer ist. Sollte das klappen – und davon gehen die Wissenschaftler fest aus – wird es helfen, wichtige Fragen rund um den Kohlenstoff- und Wasserkreislauf zu beantworten. Und hier schließt sich der Kreis zu TERENO, der nationalen Forschungsplattform, die von sechs Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft betrieben wird. Sie spannt ein Netzwerk zur Erdbeobachtung über Deutschland auf, um langfristige ökologische, soziale und wirtschaftliche Auswirkungen des globalen Wandels auf regionaler Ebene zu untersu- chen. Das UFZ nimmt dabei einen 26.000 Quadratkilometer großen Raum vom Harz bis ins mitteldeutsche Tiefland unter die Lupe. Die Forschungsstation im „Hohen Holz“ ist dabei von nun an ein wichtiges Element. Wie werden sich die Bilanzen der Vergleichbare Stationen gab es vorher nur in benachbarten Bundesländern Mitteldeutsch- lands: Im Nationalpark Hainich in Thürin- gen untersucht die Universität Göttingen einen unbewirtschafteten Laubwald, im Tharandter Wald in Sachsen die Universität Dresden einen bewirtschafteten Nadel- wald. „Durch den Vergleich zum klassisch bewirtschafteten Buchenmischwald hier in Sachsen-Anhalt wollen wir herausfinden, wie sich unterschiedlich genutzte Wälder mit verschiedener Pflanzenzusammensetzung im Klimawandel verhalten und welche Rolle die Vegetation dabei spielt“, betont Corinna Rebmann. Von den zeitlich hochaufgelösten Messungen erhoffen sich die Forscher also nicht nur neue Erkenntnisse zur Treibhausgasbilanz, sondern auch zum Wasserhaushalt“, betont der Umweltphysiker Dr. Matthias Cuntz zwischen einem Gewirr an Regensammlern, die über den Waldboden und den Baumstäm- men verteilt sind. Er wird die Daten nutzen, um Prozesse wie etwa die Verdunstung oder die Dynamik der Bodenfeuchte in seinen Modellen zu optimieren. „Das Zusammen- spiel zwischen dem Wasserhaushalt und den Treibhausgasen ist für uns besonders interessant, denn der Klimawandel zeichnet sich nicht nur durch höhere Temperaturen, Treibhausgase verändern? Wie wird der Wald mit der möglichen Verschärfung der Trockenheit in Sachsen-Anhalt zurechtkom- men? Wie zuverlässig lassen sich Dürren mit den vorhandenen hydrologischen Modellen vorhersagen? Fragen, die nicht nur die heimische Land- und Forstwirtschaft bewegen, sondern auch globale Bedeutung haben. Neue Antworten verspricht der im Juni gestartete europäische Umweltsatel- lit Sentinel-2A, der durch das zeitgleiche Abtasten der immer selben Regionen aus 786 km Höhe kontinuierlich Veränderungen registriert. Der Abgleich dieser Informatio- nen mit den Daten, die Messstationen wie das Wald-Klima-Observatorium im „Hohen Holz“ liefern, wird entscheidend dazu beitra- gen, viele Rätsel rund um die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungsänderungen zu lösen – regional und global. Tilo Arnhold, Susanne Hufe UFZ-Ansprechpartner: Dr. Corinna Rebmann, Dr. Matthias Cuntz Dept. Hydrosystemmodellierung (CHS) e-mail: corinna.rebmann@ufz.de, matthias.cuntz@ufz.de Dutzende Messgrößen erfassen die Wissenschaftler auf unterschiedlichen Ebenen des Turms und seiner Umgebung – größtenteils automatisch, einige aber auch manuell. Neben den Treibhausga- sen sind das Klimadaten (z. B. Temperatur, Luftfeuchte, Wind oder Sonneneinstrahlung), Daten zur Vegetation (z. B. Belaubung, Stammdurchmesser) und auch Daten zum Boden (z. B. Bodentextur, Stickstoff- und Kohlenstoffgehalt). (Fotos: André Künzelmann, UFZ) 1 Sebastian Gimper in luftiger Höhe beim Justieren eines Pyranometers, mit dem die Sonnenstrahlung erfasst wird. 2 Inmaculada García Quirós bestimmt mit Messhauben den Anstieg der Kohlendioxidkon- zentration, die sich akkumuliert. Daraus wird die Bodenatmung bestimmt. 3 Um den Wasserhaushalt genauer bilanzieren zu können, wurden an den Bäumen und über dem Waldboden diverse Regensammler ange- bracht. Sie helfen zu bestimmen, wieviel vom Niederschlag tatsächlich am Boden ankommt. Dürremonitor Trockenheit in Deutschland am 11. Juni 2015. Aktuelle Informationen zur Bodenfeuchtesitu- ation liefert der Dürremonitor, dessen Basis ein hydrologisches Modell (mHM) ist. www.ufz.de/duerremonitor Die Daten aus den UFZ-Messstationen fließen darüber hinaus in zahlreiche weitere hydrolo- gische und Landoberflächenmodelle ein, die von Wissenschaftlern weltweit, z. B. auch dem Weltklimarat IPCC, genutzt werden. SpeziﬁscherGasertrag,NL/kgoTS Verhältnis Elodea : Maissilage, % 30:70 600 700 500 500 300 200 100 0 50:50 70:30 6°E 10°E 14°E 48°N 50°N 52°N 54°N 100:0 Gesamtbiogas Methan ungewöhnlich trocken moderate Dürre schwere Dürre extreme Dürre außergewöhnliche Dürre 2 1 3 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ UFZ-Newsletter | Juli 201511 50:5070:30

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