Európa felhívja a szén-egyensúlyt

Elindult a világ legnagyobb projektje a globális szénciklus kutatására

Repülőgép légi elemzéshez A. Freibauer / MPG
felolvasta

Több mint 100 európai kutatóintézet találkozott január végén az olaszországi Spoletóban, hogy elindítsák a "CarboEurope", a világ legnagyobb szén-dioxid-kutatási projektjét.

A cél az egész Európa szénlábnyomának kiszámítása, valamint annak szénforrásainak és elnyelőinek meghatározása regionális eloszlásuk és időbeli dinamikájuk alapján. Több mint száz kontinentális megfigyelő állomás Európa éghajlati régióiban és ökoszisztémáiban fog adatokat szolgáltatni a szén-dioxid-költségvetéshez való hozzájárulásukról. Ugyanakkor a földi állomások, mérőtornyok és repülőgépek mérik az üvegházhatású gázok koncentrációját a légkörben. A nagy teljesítményű számítógépeken az összes mért értéket ezután integrálják az innovatív számítógépes modellekbe annak érdekében, hogy előrejelzéseket lehessen készíteni a földi bioszféra fejlődéséről. A CarboEurope az első ilyen kezdeményezés a világon, amely Európát az éghajlat-kutatás élvonalába helyezi.

Az Európai Bizottság az 1990-es évek eleje óta finanszírozza az éghajlati kutatást, amely megvizsgálja a szén-dioxid (CO2) cseréjét a növényzet és a légkör között. Az első "Euroflux" kutatási hálózatot 1996-ban alapították. 2000 tavaszán létrehozták a "CarboEurope" európai kutatási hálózatot, amely az Európai Bizottság által finanszírozott tizenöt európai kutatási projekt társulása. Az új, úgynevezett integrált "CarboEurope" projekt most egy közös tető alatt összehozza a kutatási hálózatban végzett munkát. Jelenleg körülbelül száz európai intézmény mintegy 150 kutatója vesz részt ebben.

A globális áramkörök átfogó ismerete

A kutatók meg akarják érteni, hogy az éghajlat vagy az éghajlatváltozás hogyan befolyásolja az ökoszisztémák szén-dioxid-dinamikáját, és felteszik a következő kérdéseket: Milyen szerepet játszik a bioszféra a szénciklusban, és hogyan tud a természet reagálni az éghajlatváltozásra vagy ellensúlyozni azt? Meg lehet-e mérni az ökoszisztéma széntartalmának változásait a rövid ötéves időszak alatt, amint azt a Kiotói Jegyzőkönyv előirányozza? "A projekt célja a bioszféra szerepének szélesebb megértése. Különösen fontos akkor, amikor az államok a Kiotói Jegyzőkönyv keretében tárgyalni kezdenek a jövőbeni üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentéséről. " Ernst-Detlef Schulze, a Jena (Németország) Max Planck Biogeokémiai Intézet igazgatója és a projekt koordinátora.

Európa szén-egyensúlya

A CarboEurope projekt célja az európai szárazföldi bioszféra szénlábnyomának megértése és pontos kiszámítása. Ennek háttere az Egyesült Nemzetek éghajlat-változási keretegyezménye és a Kiotói Jegyzőkönyv, amelyekben Európa vállalta, hogy 1990 és 2008 között legalább 8 százalékkal csökkenti a szén-dioxid (CO2) kibocsátását. Az erdők az emberi széndioxid-kibocsátás mintegy egyharmadát teszik ki világszerte. Ezeknek a növényzetben és talajban található biológiai "szén-dioxid-elnyelők" szerepe azonban a Kiotói Jegyzőkönyv végrehajtásában ellentmondásos a tudósok és a politikusok között. Az erdőtelepítés és a szénkezelés az erdőkben csak további szén átmeneti tárolását teszi lehetővé, de kb. 15–100 év után visszatér a légkörbe szén-dioxid formájában. kijelző

A Marrákesben / Marokkóban, a 2001. évi éghajlatváltozási világkonferencián a Kiotói Jegyzőkönyvet aláíró államok jogilag kötelező erejű kötelezettségvállalást vállaltak arra, hogy átlátható, érthető és ellenőrizhető módon dokumentálják a Kiotói Jegyzőkönyv végrehajtására irányuló intézkedéseiket. A "CarboEurope" prototípust dolgoz ki egy európai megfigyelő rendszer számára, amely mennyiségileg meghatározza és igazolja a bioszféra szénlábnyomát a helyi projekt szintjétől a kontinentális szintig. Ebben a megfigyelő rendszerben a légköri szén-dioxid-koncentrációkat összehasonlítják a kisméretű mérések extrapolálásával kapott eredményekkel (kettős kényszer megközelítés). A légköri transzportmodellek megfordítása tehát integrált értéket biztosít a bioszféra szén-egyensúlyához Európában vagy a nagy alrégiók felett (fentről lefelé), amelyet később részletes tanulmányokban és tanulmányokban használnak fel. Az extrapolált modellek (alulról felfelé) összehasonlításra kerülnek. Ilyen módon lehetővé kell tenni a mai becslések jelenlegi bizonytalanságainak csökkentését.

Mérés és modellezés

A szén tárolása növényekben és talajban egy komplex folyamat, amely méréseket és modellezést igényel különféle térbeli és időbeli szinten. A CarboEurope egyedülálló mérési hálózatot fejlesztett ki egész Európában. Ez lehetővé teszi a fontos folyamatok és méretek nyomon követését és integrálását minden releváns szinten, az egyes fák és erdőállományoktól a tájszakaszokig és a nagy tájakig. A részt vevő tudósok az összes rendelkezésre álló technikát alkalmazzák, a troposzféra légköri koncentrációjának mérésétől az egyes állományokon és tájakon áthaladó gázáramlás folyamatos mérésétől a leltárakig és folyamattanulmányok. A mérőszárnyak rögzítik a gázkoncentráció függőleges és vízszintes profilját a légkör alsó kilométerén (mérési kampányok), pl. A szén-dioxidot. A földi állomások és több száz méter magas hőmérsékletű mérőberendezés folyamatosan figyelik a szén-dioxid koncentrációjának változásait a légkör alsó határrétegében, ezáltal dokumentálva ezen üvegházhatású gázok nagylelkű cseréjét a légkör és a földfelszín között. che.

Ezek a mérések "látják" a fosszilis tüzelőanyagok égéséből származó szén-dioxid-kibocsátást, valamint a bioszféral való cseréket. A legfontosabb európai ökoszisztémákban a kis mérőtornyokon végzett folyamatos mérések közvetlenül meghatározzák a vízgőz, az energia és a szén-dioxid cseréjét a növényzet és a légkör között. A talajban a szénforgalom rendszeres terepi mérése információkat nyújt a szerves anyag bontásában részt vevő fontos biológiai folyamatokról, a szénciklus legkevésbé érthető részéről. A talajban, alomban, levélben vagy famintában végül ellenőrzik a laboratóriumi kémiai és biológiai lebontási folyamatokat. Végül, az összes mért adat alapján a kutatók összekapcsolt modelleket dolgoznak ki a talajra, a vegetációra és a légkörre, amelyek a különféle szinteken kapott információkat integrálják. Ez különleges innovációt igényel, hogy a folyamatos és nagyon kiterjedt mérési adatok közvetlenül a modellbe kerüljenek.

Első eredmények

A CarboEurope kiemelkedő metrológiai innovációk révén az 5. kutatási keretprogram első szakaszában (1998-2002) egyedüli nagyszabású szén-dioxid-kutatási projektgé vált. Eredményei a bioszféra első európai szén-egyensúlyához vezettek: Ennek megfelelően a kontinentális Európa szárazföldi bioszférájában (egészen Urálig) a becslések szerint a nettó szén-dioxid-elnyelő mennyiség 135 és 205 teragram / év között van (1 teragram = 1 millió tonna). Ez az antropogén szén-dioxid-kibocsátás 7–12% -ának felel meg 1995-ben.

A megkezdett nyomon követési projekt során a mérési pontok hálózatát tovább bővítették, az összes állomást helyi finanszírozással finanszírozták. A mezőgazdaság szerepét intenzívebben meg kell vizsgálni. A számítógépes modellezés új módszerei tovább javítják a metrikák integrációját. Célja továbbá a szén-dioxid-költségvetés regionális és nemzeti szintű fejlesztésének megértése.

(Max Planck Társaság, 2004.02.06. - NPO)