Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von organischem Kohlenstoff aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, war es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler:innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu wurden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen:innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne wurden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snæfellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen organischen Kohlenstoffs zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen wurden Wasserproben entnommen, um den Austrag von organischem Kohlenstoff direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wurde durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Während der 4 Geländekampagnen wurden vor Ort Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll α gemessen. Von allen Eis- und Wasserproben wurden in den Laboren der Philipps-Universität Marburg, der Universität Freiburg und der Universität Koblenz DOC (Fluoreszenz, Absorption), DIC, POC, Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), und stabile Isotope (18O, 2H) analysiert. Zum ersten Mal wurden die DOC und POC-Konzentrationen in Gletschern und gletschergespeisten Bächen in Island untersucht. Die Berechnungen zeigen, dass aus isländischen Gletschern beträchtliche Mengen an DOC und POC freigesetzt werden, die unbedingt in die Abschätzungen des globalen Kohlenstoffexportes aus Gletschern einbezogen werden müssen. Insbesondere in Anbetracht der jüngsten Prognosen, die eine Zunahme des Gletscherabflusses vorhersagen, ist eine Zunahme des Austrags von organischem Kohlenstoff aus Gletschern zu erwarten, was sich immer mehr auf die Gletscherbäche und andere Ökosysteme auswirken wird. Die Untersuchungen zum Einfluss des Gletscherrückgangs auf die Zusammensetzung der Makroinvertebrate in dem Gletscherbach West-Jökulsá zeigen, dass im Gegensatz zu den ersten Studien von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 die Artenvielfalt bei der Erhebung im Juli 2018 deutlich abgenommen hat und somit eine deutliche Veränderung des Gletscherbachökosystems zu erwarten ist. Auf Basis dieses gewonnenen Wissens konnten zwei weitere wissenschaftliche Fragestellungen abgeleitet werden, die die Grundlage für zwei weitere, mittlerweile bewilligten Forschungsprojekten gebildet haben.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Long-term ecohydrological changes in the pro-glacial river system West-Jökulsa (Iceland). In EGU General Assembly Conference Abstracts (p. 2906)
Reiss, M., Gislason, G. M., Fasching, C., Ditzel, L., & Chifflard, P.
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Erstmalige Quantifizierung des Exports von organischem Kohlenstoff aus isländischen Gletschern. Jahrbuch der Marburger Geographischen Gesellschaft 2022 (2023)
Chifflard, P., Reiss, M., Ditzel, L. Boodoo, K., Fasching, C.
