Ausmass und Einflussfaktoren der Methanproduktion von Bachsedimenten in Europa

• Antragsteller: Dr. Pascal Bodmer
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390018681

Fließgewässer (Bäche und Flüsse) wurden kürzlich als global signifikante Quelle von atmosphärischem Methan erkannt. Aus diesem Grund werden in vielen Studien Methanflüsse an der Sediment-Wasser oder Wasser-Atmosphäre Grenzschicht gemessen. Doch die Kombination von unterschiedlichen Austragspfaden aus den Gewässern mit der stochastischen Natur von Methanausgasung via Gasblasen, führt zu grossen Unsicherheiten in mittleren Emissionsabschätzungen. Die Messung der potentiellen Methanproduktion und Methanoxidation, also der Fokus auf die Prozesse welche die Produktion sowie den Verlust von Methan in den Flusssedimenten, stellt einen alternativen Ansatz gegenüber den Gasflussmessungen dar. Allerdings sind diese Prozesse sowie deren räumliche Variabilität in Bächen noch nicht komplett verstanden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist, nach unserem Wissensstand die erstmalige, Abschätzung der räumlichen Variabilität von potentiellen Methanproduktions- (PMP) und Methanoxidationsraten (PMO) sowie deren Einflussfaktoren in Bachsedimenten auf zwei räumlichen Skalen: der Bachabschnittskala und der kontinentalen Skala. Um dieses Ziel zu erreichen, nutzen wir das bestehende Netzwerk eines laufenden, europaweiten Projektes: EuroRun (übersetzt: Abschätzung von CO2 Gasflüssen von europäischen Fließgewässern). EuroRun besteht aus 16 Teams, die über 11 europäische Länder verteilt sind. Jedes EuroRun Team wird Sedimentproben von Bächen sammeln und an die Universität von Koblenz-Landau senden. Dort werden PMP, PMO sowie Sedimenteigenschaften (Qualität des organischen Materials als Kohlenstoff zu Stickstoff Verhältnis sowie Korngrössenverteilung) der einzelnen Proben gemessen. Die Ergebnisse des Projektes werden das derzeitige Verständnis von Methanproduktion in kleinen Fließgewässern entscheidend verbessern. Die so identifizierten Einflussfaktoren auf PMP und PMO auf kontinentaler Skala können in prozessbasierte Modelle integriert werden. Diese Modelle können dann genutzt werden um Methanproduktionsraten und die Dynamik von Methanemissionen in kleinen Fließgewässern vorauszusagen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen