Treibhausgasemissionen aus Flüssen und Bächen entlang eines steilen Gradienten von biogeochemischen Einflüssen und Landnutzung

• Antragsteller: Professor Dr. Andreas Lorke; Professor Dr. Ralf B. Schäfer
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 242560981

Binnengewässer spielen in regionalen und globalen Kohlenstoffkreisläufen eine wichtige Rolle. Zu den aktuellsten Fragen und den am wenigsten verstandenen Aspekten gehören dabei die Mengen and Kohlenstoff, die als Kohlendioxid (CO2) und als Methan (CH4) aus Binnengewässern in die Atmo-sphäre emittiert werden. Jüngsten Abschätzungen zufolge erreicht weniger als die Hälfte des vom terrestrischen Biom in aquatische Systeme eingetragenen Kohlenstoffs letztendlich das Meer. Der restliche Kohlenstoff terrestrischen Ursprungs wird in den Binnengewässern umgesetzt und in die Atmosphäre emittiert. Er ist damit eine signifikante Komponente, die aber in Kohlenstoff- und Treib-hausgasbilanzen oft nicht berücksichtigte wird. Während sich die bisherige Forschung hauptsächlich auf Seen und Stauseen als Quelle für Treibhausgase konzentriert hat, besteht ein anerkannter For-schungsbedarf bezüglich der Emissionen aus kleinen Fliessgewässern und bezüglich des Beitrages von CH4 zu dem Treibhausgaspotential der emittierten Gase. Das hier vorgeschlagene Projekt ver-folgt zwei Ziele: Unser hauptsächliches Ziel ist eine quantitative Beschreibung der Prozesse, die den Betrag und die Transportpfade von CO2 und CH4 Emissionen aus dem Gewässernetz eines komplet-ten Einzugsgebietes kontrollieren. Diese prozessorientierte Fragestellung wird durch umfangreiche Messungen in unserem Hauptuntersuchungsgebiet, dem Gewässernetz des 271 km2 großen Ein-zugsgebietes des Flusses Queich untersucht. Das Gebiet umfasst Bäche die im Biosphärenreservat Pfälzerwald entspringen und innerhalb von weniger als 100 km Fliesestrecke durch Landschaften mit sehr unterschiedlicher Landnutzung fließen. Die Messungen beinhalten die Partialdrücke der Treib-hausgase im Flusswasser, Gasaustauschgeschwindigkeiten, blasen- und pflanzenvermittelter Gas-transport, Gewässermetabolismus und Gewässeroberfläche. Lokale Messungen an Fließgewässerab-schnitten werden mit Hilfe eines geographischen Informationssystems auf das gesamte Untersu-chungsgebiet projiziert.Das zweite Ziel dieses Projektes ist die Quantifizierung der Genauigkeit dieser Hochskalierung, sowie deren Abhängigkeit von der Quantität und Qualität der zugrunde liegenden Daten. Das Ergebnis wer-den wir auch auf ein erweitertes Untersuchungsgebiet anwenden, für welches ein weniger aufwendiges Messprogramm geplant ist. Wir erwarten, dass Landnutzung und Gewässerstruktur mit zu den Hauptfaktoren gehören, welche die lokalen Transportraten sowie den Betrag der regionalen Emissi-onsrate kontrollieren. Unser Messprogramm und die vorgeschlagenen Analysen ermöglichen eine quantitative Beurteilung der Auswirkungen anthropogener Aktivitäten auf Kohlenstoffumsätze und dazugehörige Treibhausgasemissionen aus Bächen und Flüssen des Untersuchungsgebietes. Das hier vorgeschlagene Forschungsprojekt ist als eine Referenzstudie für die Abschätzung von Treib-hausgasemissionen aus anthropogen beeinflussten Fließgewässern konzipiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Belgien
• Beteiligte Person: Dr. Cristian Raducu Teodoru