Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimaforscher auf dem Hochsitz

28.09.2006
Von einem 300 Meter hohen Messturm aus erforschen Max-Planck-Wissenschaftler die Wechselwirkungen zwischen Klimawandel und Treibhausgasen

Die Ursache des Klimawandels ist umstritten - doch der Mensch dürfte wesentlich für die Erderwärmung verantwortlich sein. Er setzt durch Nutzung fossiler Energieträger und durch intensive Landwirtschaft große Mengen der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Lachgas frei. Doch bislang fehlen zuverlässige Untersuchungen über die langfristige Entwicklung der Treibhausgase in großflächigen Gebieten. Wie sich die steigenden Temperaturen etwa auf den globalen Kohlenstoffkreislauf auswirken und damit den Klimawandel verstärken, ist deshalb heute noch nicht abzusehen.


Messturm der Forschungsstation ZOTTO: Max-Planck-Forscher untersuchen in der sibirischen Taiga die Wechselwirkungen zwischen Erderwärmung und Treibhausgasen. Der 300 Meter hohe Turm ermöglicht Messungen in der "Mixed Layer", einer homogenen Luftschicht, welche die variierenden Treibhausgas-Aktivitäten der Bodenvegetation ausblendet und damit unverzerrte Messungen in der Atmosphäre erlaubt. Bild: Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena


Geographische Lage von ZOTTO: Die Messstation in der sibirischen Taiga liegt etwa 500 km nordwestlich von Krasnoyarsk, der nächstgelegenen größeren Stadt. Bild: Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena

Genau diese Wechselwirkungen untersuchen zukünftig die Wissenschaftler aus den Max-Planck-Instituten für Biogeochemie und Chemie sowie des russischen Sukachev Forstinstituts mit der "Zotino Tall Tower Observation Facility" (ZOTTO). Die Forschungsstation liegt abgeschieden in der sibirischen Taiga nahe dem Ort Zotino - in einer Region, die der Mensch zunehmend beeinflusst, etwa durch Waldrodungen. Angrenzende Städte, deren Treibhausgas-Emissionen die Messungen verzerren könnten, gibt es dort aber nicht.

Die borealen und arktischen Landmassen Sibiriens gelten als "Hotspot" im globalen Kohlenstoffkreislauf: In den sibirischen Nadelwäldern binden etwa zehn Prozent des weltweiten Kohlenstoffs. Allerdings stiegen in den vergangenen Jahrzehnten die durchschnittlichen Sommertemperaturen großer Gebiete Sibiriens um bis zu zwei Grad Celsius - und Klimasimulationen prognostizieren eine weitere Zunahme. Meteorologen rechnen damit, dass diese Erderwärmung den sibirischen Kohlenstoffkreislauf allmählich verändert. Zotino eignet sich deshalb besonders gut, um Wechselwirkungen zwischen Treibhausgasen und Erderwärmung zu untersuchen.

Mit dem 300 Meter hohen Messturm - dies entspricht der Höhe des Eiffelturms ohne Antenne - stoßen die Max-Planck-Wissenschaftler dabei in eine neue Sphäre der Erdatmosphäre vor: die "Mixed Layer", eine Luftschicht in etwa 200 bis 2000 Metern Höhe. "Dort können wir großräumige Änderungen von Treibhausgasen erfassen und ihren Austausch nahe der Erdoberfläche beobachten", sagt Ernst-Detlef Schulze, Direktor am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, der den Bau von ZOTTO in den vergangenen Jahren geleitet hat.

Die Höhe des Turmes ermöglicht es den Forschern, verlässlichere Klimadaten zu erheben. Denn die relativ homogene Luftschicht der Mixed Layer blendet das Hintergrundrauschen der Bodenvegetation aus: Dort variiert die Kohlendioxid-Konzentration wegen stark ausgeprägter Tag-Nacht-Zyklen der pflanzlichen Photosynthese. Die verschiedenen Prozesse sind dann nur relativ schwer voneinander trennen. Ein weiterer Vorteil hoher Türme: Sie erlauben Messungen im vertikalen Profil über die Turmhöhe.

Mit ZOTTO können die Wissenschaftler also sowohl weiträumige als auch lokale Austauschprozesse zwischen dem Ökosystem Sibiriens und der Atmosphäre erforschen. Damit schließt die Station eine Skalierungslücke im kontinentalen Messsystem. Bislang basierten Untersuchungen allein auf lokal eng begrenzten Prozessstudien oder Fernerkundungen mit Weltraumsatelliten.

Neben meteorologischen Parametern, etwa Wind und Feuchtigkeit, misst ZOTTO vor allem die Konzentrationen und Mischungsverhältnisse der verschiedenen Treibhausgase. Mit kurzfristigen Ergebnissen rechnen die Wissenschaftler allerdings nicht. Denn das kontinentale Klima Sibiriens unterliegt starken Temperaturschwankungen. Um die langfristigen Wechselwirkungen zwischen Erderwärmung und Treibhausgasen zuverlässig darzustellen, müssen die Forscher deshalb Daten über viele Jahre hinweg erheben.

Bereits seit 1993 arbeitet der Max-Planck-Wissenschaftler Schulze in Sibirien - mit den Planungen für den Bau einer festen Forschungsstation haben er und seine Kollegen 1999 begonnen. Die abgeschiedene Lage von ZOTTO stellte die Forscher vor besondere logistische Herausforderungen. Dabei profitierten sie von der engen Zusammenarbeit mit dem Institut für Forstwissenschaften der Russischen Akademie der Wissenschaften. Die Max-Planck-Gesellschaft hat die Errichtung der Station, die der Wissenschaft in den kommenden 30 Jahren als Langzeit-Observatorium dient, mit etwa 1,7 Millionen Euro finanziert.

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Erderwärmung Sibirien Treibhausgas Wechselwirkung ZOTTO

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Einblicke unter die Oberfläche des Mars
21.07.2017 | Jacobs University Bremen gGmbH

nachricht Tauender Permafrost setzt altes Treibhausgas frei
19.07.2017 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

IT-Experten entdecken Chancen für den Channel-Markt

25.07.2017 | Unternehmensmeldung

Erst hot dann Schrott! – Elektronik-Überhitzung effektiv vorbeugen

25.07.2017 | Seminare Workshops

Dichtes Gefäßnetz reguliert Bildung von Thrombozyten im Knochenmark

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie