Warum sind die Emissionen der Treibhausgase Methan und Stickstoff außerhalb der Vegetationsperioden in Permafrostgebieten so hoch? Wie unterscheidet sich der Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf und die daraus resultierenden Treibhausgasemissionen innerhalb und außerhalb der Vegetationsperiode? Und warum versagen bestehende Modelle des Methan-Flusses außerhalb der Vegetationsperiode? Antworten auf diese Fragen will Dr. Claire Treat mit der FluxWin Nachwuchsgruppe geben, die sie am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) in Potsdam aufbaut und leitet. Dazu hat sie vom European Research Council (ERC), dem Europäischen Forschungsrat, 1,5 Millionen Euro für die Dauer von fünf Jahren erhalten.
Lange Zeit ging man davon aus, dass in nördlichen Ökosystemen aufgrund der kalten Temperaturen während des Winters nur wenig biogeochemische Aktivität (Zersetzung) auftritt. Einige Forschungsarbeiten haben jedoch gezeigt, dass diese Zeitspanne ein entscheidender Faktor dafür sein kann, ob Ökosysteme Nettoquellen oder -senken von Treibhausgasen, einschließlich Kohlendioxid und Methan, sind. Es ist jedoch noch nicht klar, warum diese Emissionen im Vergleich zu anderen Jahreszeiten so hoch sind. Allerdings wurden dort bisher nur wenige Messungen durchgeführt.
„Bei FluxWin geht es darum, die Emissionen der Treibhausgase in mehreren verschiedenen nördlichen Ökosystemtypen in Siikenava II, Finnland, mit Hilfe automatisierter Messkammern und hochfrequenter Treibhausgasflussmessungen untersuchen und anhand von Modellen und Experimenten erklären, warum diese Emissionen auftreten.“, sagt Claire Treat. Sie will herausfinden, ob die Umweltbedingungen so unterschiedlich sind, dass die bestehenden Modellparameter versagen oder ob sich die Biogeochemie außerhalb der Vegetationsperiode grundlegend unterscheidet?
Claire Treat arbeitet bereits seit einigen Jahren in den USA, Finnland und Deutschland zu unterschiedlichen Fragestellungen auf dem Gebiet der Permafrostforschung. Dabei hat sie Flussmessungen, Inkubationsexperimente, Modellierung und Datensynthese angewendet. Um die Dynamik nördlicher Torfgebiete zu analysieren, hat sie paläoökologische Aufzeichnungen (Torfkerne) und andere Sedimentprofile untersucht.
Mit FluxWin möchte die Forscherin ihre Perspektive noch erweitern: „Ich freue mich darauf, einige Kooperationen zu entwickeln, um Aspekte des Projekts abzudecken, die außerhalb meines Fachgebietes liegen.“ Dazu gehört auch die Erprobung neuer Methoden zur Messung der Prozesse, die zu Treibhausgasemissionen führen.
Claire Treat ist überzeugt, dass „die Erfassung von Prozessen außerhalb der Wachstumssaison der Schlüssel zum Verständnis der Ökosystemdynamik ist. Letztlich werden die Ergebnisse von FluxWin neue Einsichten in den Treibhausgashaushalt liefern und unser Verständnis der grundlegenden Dynamik des Erdsystems verändern.“ Dazu gehört auch die Erprobung neuer Methoden zur Messung der Prozesse, die zu Treibhausgasemissionen führen.
Der European Research Council (ERC) vergibt die höchstdotierten und renommiertesten Einzelförderungen in Europa. Um diese Förderung zu bekommen, sollten Forschende mindestens eine namhafte Veröffentlichung und eine „vielversprechende Erfolgsbilanz ihrer Forschungsarbeiten“ vorweisen können.
Das FluxWIN-Projekt wird durch einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) gefördert.