CLICK TO ENTER

Treibhausgase aus Singapurs Böden erforschen

Untersucht wird im Projekt SINSOIL, wie sich der Kohlenstoff- und der Stickstoffkreislauf in einem Naturwald und in einer Parklandschaft im Zeitraum von einem Jahr verhalten. Im Fokus: die Dynamik der Treibhausgase.

Studien zu Treibhausgasemissionen (THG) in tropischen Regenwäldern sind nur limitiert verfügbar, obwohl man weiß, dass sie einen wesentlichen Einfluss auf die Höhe der atmosphärische Konzentration der Treibhausgase [(Kohlendioxid (CO2), Distickstoffoxid (Lachgas, N2O), und Methan (CH4] haben. Das Wissen über die Quellen- und Senkenkapazität dieser Treibhausgase aus tropischen Ökosystemen ist ebenfalls gering. Hohe Niederschläge und ganzjährig hohe Lufttemperaturen in den Tropen bieten optimale Bedingungen für die biogeochemischen Kreisläufe von Stickstoff (N) und Kohlenstoff (C). Diese Ökosysteme produzieren die höchsten CO2-Flüsse eines Biomes, bilden eine der größten natürlichen Quellen von N2O und werden zunehmend als eine wesentliche Quelle von CH4 angesehen. Obwohl die Netto-Kohlenstoffbilanz tropischer Regenwaldböden bisher ungenau ist, enthalten diese einen großen Anteil (circa 500 Pg) an terrestrischem organischem Kohlenstoff (C).

Landnutzungsänderungen (zum Beispiel die Schaffung von Parklandschaften), Bewirtschaftung und der Klimawandel wirken sich jedoch auf die C- und N-Speicherung in tropischen Regenwaldböden aus, und THG-Emissionen aus dem Boden können je nach Ökosystem und Bewirtschaftung sehr unterschiedlich sein.
Beim SINSOIL-Projekt werden die THG-Emissionen (CO2, N2O und CH4) in einem Naturwald und einer städtischen Parklandschaft unter den dort üblichen Bewirtschaftungspraktiken (Grasvegetation, stickstoffbindende Pflanzen, Kompostanwendung) für den Zeitraum von einem Jahr erhoben.

Treibhausgas-Flüsse aus Böden erheben

Bestimmt werden die THG-Flüsse aus Böden einer Waldfläche im zentralen Einzugsgebiet, die auch als SINCA-Versuchsfläche dient, sowie aus den Böden einer städtischen Parklandschaft/Grünland in Singapur. Die im Boden von Mikroorganismen gebildeten Treibhausgase werden während eines Jahres gemessen und mit Boden- und Umweltparametern korreliert. In einem weiteren Schritt kann die jährliche Treibhausgasbilanz der Böden berechnet werden. Die Ergebnisse von SINCA können hinsichtlich der zuvor bewerteten Treibhausgasemissionen aus dem Boden validiert werden.

Wie wirken sich verschiedene Bewirtschaftungsstrategien aus?

Vorrangiges Ziel ist die Untersuchung der Auswirkungen von gängigen Parkmanagementpraktiken auf Treibhausgasemissionen in tropischen Regionen. Die erhobenen Daten dienen vor allem als Grundlage für die Erarbeitung von Bewirtschaftungsrichtlinien zur Verringerung von Treibhausgasemissionen.

© BFW

Methoden

Die Flüsse von N2O, CH4 und CO2 werden monatlich in zwei Ökosystemen – einem Waldgebiet und einem städtischen Parkgelände – gemessen. In der Parklandschaft werden drei typische Managementpraktiken (Grünland [Kontrolle], Kompostanwendung im Grünland und Anpflanzung von stickstoffbindenden Pflanzen) angewandt. Dort werden dann die Treibhausgasflüsse in 15 Parzellen zu je vier statischen Messkammern gemessen.
Auf dem Waldgelände wurden fünf Parzellen zu je vier Messkammern installiert. Die Gasproben werden an das BFW gesendet und mittels Gaschromatographie analysiert. Bodenproben werden jeden zweiten Monat entnommen, um die mikrobielle Biomasse und die Verfügbarkeit von Stickstoff zu bestimmen. Zusätzlich werden Bodentemperatur und Bodenfeuchte automatisch erfasst. Die Bodenatmung (CO2) wird vor Ort mit einem tragbaren CO2-Analysegerät gemessen.

Ziele von SINSOIL

  • Capacity building: (i) Vermittlung von Kenntnissen zur Durchführung eines wissenschaftlichen Experiments zur Untersuchung von Treibhausgasemissionen (ii) Überwachung von Umweltparametern, Boden- und Streuproben , N2O – und CH4– Flussberechnung und Messung von CO2-Emissionen mittels Infrarot-Gasanalysegerät und (iii) Modellierung von Treibhausgasflüssen.
  • Datenbank: Erstellung einer Treibhausgas-Datenbank zur Erfassung aller Gas-, Boden-, Klima- und Vegetationsdaten.
  • Jährliche Hochrechnung der Treibhausgasflüsse sowohl in Wald- als auch in Stadtböden, um die jährlichen Treibhausgasbudgets dieser Ökosysteme zu berechnen.
  • Entwicklung von Strategien zur Verringerung von Treibhausgasen
  • Ergebnisse: Projektbericht und wissenschaftliche Publikationen (peer-reviewed und populärwissenschaftliche Artikel) und Präsentationen bei internationalen Konferenzen

Beteiligte am BFW: Barbara Kitzler, Ernst Leitgeb, Andreas Schindlbacher, Armin Hofbauer, Katarina Stefaner, Brigitte Schraufstaedter, Raffaela Wettl, Eugenie Fink
Beteiligte in Singapur: Subhadip Ghosh, Mohamed Lokman Yusof, Hassan Ibrahim