Team PETA-CARB

PETA-CARB Team (Foto: Kseniia Simonenkova)
PETA-CARB Team 20.04.2016 (Foto: Guido Grosse)

Prof. Dr. Guido Grosse

Dynamik arktischer Permafrostlandschaften und Rückkopplungen mit dem Erdsystem

Permafrost-Bohrung im Fish Creek Delta, Nord-Alaska (Foto: Guido Grosse)

Arktische Permafrost-Landschaften verändern sich schnell unter dem Einfluss von natürlichen und Menschen-gemachten Störungen. Mein Forschungsschwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Dynamiken von Permafrost-Landschaften und Rückkopplungsmechanismen zwischen Permafrost, aquatischen Systemen und dem Bodenkohlenstoffspeicher auf geologischen als auch Entscheidungs-relevanten Zeitskalen. Im ERC PETA-CARB Projekt koordiniere ich ein kleines Team von enthusiastischen Nachwuchs-Forschern und Studenten. Dabei arbeite ich auch direkt an Fernerkundungs-basierten Analysen von schnellen Permafrost-Tauprozessen. Zusätzlich beaufsichtige ich die Etablierung des neuen Datenzentrums für Arktische Permafrost-Geodaten (APGC) welches ein Fokuspunkt für die Verbreitung von Permafrost-bezogenen, räumlichen Geodaten werden soll.

Kontakt: Guido Grosse

Schlüsselwörter: Thermokarst, Fernerkundung, Veränderungsanalyse, Datensynthese, Bodenkohlenstoffspeicher

Dr. Frank Günther

Fernerkundung taubedingter Landschaftsveränderungen im arktischen Permafrost

Kartierung im Permafrost (Foto: Frank Günther)

Die Stabilität von eisreichem Permafrost und seine reliefbildende Funktion stehen im Mittelpunkt meiner Arbeit, die einen Multi-Sensor Fernerkundungsansatz verfolgt. Zeitreihen von hochauflösenden Satellitenbilddaten werden hierbei für Veränderungsanalysen von Thermokarst, -seen und taubedingter Erosion in entlegenen arktischen Regionen Sibiriens und Alaskas verwendet. Die während Expeditionen mit unseren Partnern durchgeführten Vermessungen werden als präzise Bodenreferenzdaten genutzt, um saisonale und langfriste Veränderungen zu erfassen.

Kontakt: Frank Günther

Schlüsselwörter: Thermokarstdynamik, Subsidenz, arktische Küstenerosion, Photogrammetrie, Fernerkundung

 

 

Dr. Jens Strauss

Quantifizierung von in Permafrostböden gespeicherten organischem Kohlenstoff und dessen Anfälligkeit für Mobilisierung

Yedomakliff in Alaska (Foto: Mikhail Kanevskiy)

In Permafrostablagerungen sind große Mengen an fossilem organischem Kohlenstoff gespeichert, welcher nach Auftauen und Mobilisierung dem rezenten Kohlenstoffkreislauf wieder zugeführt werden könnte. Mein Projekt zielt darauf ab diesen wichtigen Kohlenstoffvorrat der Arktis zu quantifizieren und eine potentielle Mobilisierung insbesondere durch schnelle Tauprozesse (Thermokarst, Thermoerosion) einzuschätzen. Ein weiterer Fokus liegt auf der Einschätzung der Vulnerabilität des tiefen (>1 m Tiefe) organischen Kohlenstoffvorrates.

Kontakt: Jens Strauss

Schlüsselbegriffe: Tiefer organischer Kohlenstoff, Yedoma, Thermokarst, Kohlenstoff -Menge und -Verfügbarkeit

Sebastian Laboor

Geodatenmanagement

Datenstruktur Beispiel (Foto: Sebastian Laboor)

Der große Umfang an Daten, der bei der Forschung mit räumlichen Daten benötigt und generiert wird, macht eine strukturierte Datenhaltung unabdingbar. Aus diesem Grund habe ich innerhalb des ERC PETA-CARB Projektes die Aufgabe übernommen, im Rahmen der Einrichtung und technischen Umsetzung des Arctic Permafrost Geospatial Centers (APGC) eine Geodateninfrastruktur zu entwickeln, in der Geodaten für die effiziente interne Nutzung und externe Verbreitung durch WebGIS-Applikationen und die digitale Bibliothek PANGAEA standardisiert vorgehalten werden.

Kontakt: Sebastian Laboor

Schlüsselbegriffe: Geodatenmanagement, Geoinformatik, Geodateninfrastruktur, GIS, Kartographie

Matthias Fuchs

Kohlenstoffgehalt von Permafrostböden in Thermokarstgebieten

Projekt Matthias Fuchs (Foto: Matthias Fuchs)

In meinem Promotionsprojekt (Universität Potsdam) untersuche ich den Kohlenstoffgehalt in Böden von Thermokarst-Gebieten. Das Ziel ist die Kohlenstoffmasse für meine Studiengebiete abzuschätzen und damit zur Boden-Kohlenstoff-Datenbank arktischer Regionen beizutragen. Dabei nehme ich Bodenproben, analysiere diese später im Labor auf ihren Kohlenstoffgehalt und berechne die Kohlenstoff-Speicherkapazität von meinen Forschungsgebieten mit Hilfe von Satellitenbildern. Zu meinen Untersuchungsgebieten zählen das Lena Delta und die Bykovsky Halbinsel in Sibirien sowie das Yukon-, das Ikpikpuk- und das Fish Creek Flussdelta in Alaska.

Kontakt: Matthias Fuchs

Schlüsselwörter: Thermokarst, organischer Kohlenstoff in Permafrost, Arktische Flussdeltas, Fernerkundung

Ingmar Nitze

Fernerkundung der Landschaftsdynamik in Permafrostgebieten

Ein langer Heimweg durch die Tundra. (Foto: Ingmar Nitze)

In meinem Promotionsprojekt (Universität Potsdam) befasse ich mich mit der fernerkundungsbasierten Analyse von Landschaftsprozessen in der Arktis. Hierbei liegt der Fokus auf der systematischen automatisierten Auswertung von Satellitendaten-Zeitreihen um die räumlich-zeitliche Dynamik von Tauprozessen zu erfassen und zu quantifizieren. Als Hauptuntersuchungsgebiete dienen unterschiedliche arktische Regionen wie unter Anderem das Lena Delta in Sibirien oder die Nordküste Alaskas.

Kontakt: Ingmar Nitze

Schlüsselbegriffe: Fernerkundung, Zeitreihenanalyse, Geoinformatik, Landschaftsdynamik, Permafrost

Josefine Lenz

Arbeitstitel des Promotionsprojektes: Permafrost- und Landschaftsdynamik in Zentral-Beringia

Permafrostlandschaften sind dynamisch und durch komplexe Umweltprozesse beeinflusst.  Die Entwicklung von Thermokarstseen unterliegt dabei meist einem Zyklus aus Bodenabsenkung durch Austauen von Grundeis, Seeentstehung und –uferausdehnung, Zusammenwachsen von Seebecken, bis hin zum partiellen oder vollständigem Auslaufen und schließlich sogar Wiederentstehen von Seen. In meinem Promotionsprojekt (Universität Potsdam) rekonstruiere ich die Landschaftsdynamik im zentralen Beringia, Alaska, an Hand von Permafrost- und Seesedimentkernen aus drainierten und rezenten Thermokarstseen. Das Verständnis von Paläoumweltprozessen ist eine Grundlage, um auch die zukünftige Entwicklung von Permafrostlandschaften abzuschätzen und deren biogeochemischen Kreisläufe zu verstehen.

Kontakt: Josefine Lenz

Schlüsselwörter: Paläoumweltrekonstruktion, Thermokarstdynamik, Permafrostdegradation, Paläolimnologie

Lydia Polakowski

Gelöster organischer Kohlenstoff in Thermokarstseen – Räumliche und zeitliche Verteilung

In meinem Promotionsprojekt (Universität Potsdam) untersuche ich die Konzentration von gelöstem organischem Kohlenstoff (DOC) in Thermokarstseen in zwei Permafrostregionen in Alaska und Sibirien. Ziel ist es, mit Hilfe eines Vergleichs von räumlicher und zeitlicher Variabilität, das Verständnis von Kohlenstoffkreisläufen in tauenden Permafrostgebieten zu verbessern und die klimatische Relevanz von DOC innerhalb des Kohlenstoffkreislaufes abzuschätzen. Dafür nehme ich Wasserproben aus Thermokarstseen und ihren Zu- und Abflüssen sowie Proben aus dem Hinterland der Thermokarstseen und analysiere diese im Labor auf ihre DOC-Konzentration und andere hydrochemische Parameter (bspw. elektrische Leitfähigkeit und pH-Wert). Daraus lässt sich ableiten, welche Faktoren Einfluss auf die DOC-Konzentration haben, wie sich die DOC-Konzentration verändert, woher DOC in den jeweiligen Landschaften stammt und schafft einen Vergleich entlang des Arktischen Ozeans. Zu meinen Untersuchungsgebieten zählen das Lena Delta und die Bykovsky Halbinsel in Sibirien sowie ein Transekt zwischen Teshekpuk Lake und Toolik in Alaska. 


Schlüsselwörter: Thermokarstseen, gelöster organischer Kohlenstoff, Permafrostdegradation, Yedoma

Katharina Schilling

Thermokarst-Seen und drainierte Thermokarst-Seebecken entlang eines Permafrost Gradienten auf der Seward Halbinsel, Nordwest-Alaska

Katharina Schilling (Foto: Katharina Schilling)

In meiner Masterarbeit (eine Kooperation der Universität Leipzig und dem AWI) konzentriere ich mich auf die dynamischen Veränderungen von Thermokarst-Seen und drainierten Seebecken entlang eines Permafrost Gradienten auf der Seward-Halbinsel im Nordwesten Alaskas. Durch die Verknüpfung von Fernerkundungsdaten mit feldbasierten lithologischen und biogeochemischen Informationen aus Bohrkernen drainierter Thermokarst-Seebecken ist das Ziel der Arbeit, die Interaktionen von Permafrost und Klima auf Thermokarst Landformen, wie Senken und Seen besser verstehen zu können.

Schlüsselbegriffe: Permafrost, Thermokarst-Seen, Drainierte Thermokarst-Seebecken, Drainage, Kohlenstoff

 

 

Darshan Neubauer

Organischer Kohlenstoff in eisreichen Permafrostablagerungen des Lena Deltas

Porenwasser der Proben wird im Labor mithilfe von Rhizonen entnommen (Foto: Darshan Neubauer)

Im Rahmen meiner Masterarbeit (eine Kooperation der Freien Universität Berlin und dem AWI) untersuche ich Sedimentproben aus dem Lena Delta (Sibirien) hinsichtlich des organischen Kohlenstoffs. Ziel meiner Arbeit ist es, den organischen Kohlenstoff spätpleistozäner Yedoma Ablagerungen mit jenem holozäner Thermokarst Ablagerungen zu vergleichen. Dafür werden am AWI (Potsdam) sedimentologische und biogeochemische Methoden (Eisgehalt, TC, TN, TOC, DOC, δ13C, 14C) und am GFZ (Potsdam) Methoden der organischen Geochemie (Acetat, Biomarker) angewendet.

Kontakt: Darshan Neubauer

Schlüsselbegriffe: Lena Delta, Yedoma, Thermokarst, organischer Kohlenstoff, Biomarker

Andreas Fricke

Gastwissenschaftler

Dr. Thomas Schneider v. Deimling (Jan-Okt 2016)

Alexandra Veremeeva (Doktorandin, Soil Science Institute, Pushchino, Russia Okt-Nov 2015)

Louise Farquharson (Doktorandin, University of Alaska Fairbanks, USA, Okt-Nov 2015)

Kseniia Simonenkova (Master-Studentin, POMOR, Uni St. Petersburg + Uni Hamburg)

Alina Karpova (Master-Studentin, POMOR, Uni St. Petersburg + Uni Hamburg)

ehemalige Mitarbeiter

Suzanne Jock

Kryolithology und Biogeochemie von Permafrost-Bohrkernen im Norden Alaskas

Meine Masterarbeit (in Koorperation zwischen dem AWI Potsdam und der Universität Potsdam) befasste sich mit der krylithologischen und biogeochemischen Charakteristik des oberen Permafrostbereichs in der Teshekpuk Lake Special Area im Norden Alaskas. Das Hauptziel meiner Masterarbeit war die Untersuchung der Ablagerungsgeschichte, des Kohlenstoff und Eis-Pools, der Landschaftsdynamik und der Altersbestimmung der Ablagerungen. Als Grundlage für meine Untersuchungen dienten mir ein Permafrost-Bohrkern aus einem drainierten Seebecken und drei Permafrost-Bohrkerne, die von erodierten ehemaligen Erhebungen stammen.


Schlüsselwörter: Thermokarst, drainierte Seebecken, Permafrost, Organischer Kohlenstoff

Anke Renter