Why are emissions of the greenhouse gases methane and nitrogen so high outside the vegetation periods in permafrost regions? How do the carbon and nitrogen cycles and the resulting greenhouse gas emissions differ between the vegetation period and outside of it? And why do existing models of methane fluxes fail outside the vegetation period? Dr Claire Treat wants to provide answers to these questions with the FluxWin junior research group, which she is establishing and leading at the Alfred Wegener Institute, Helmholtz Centre for Polar and Marine Research (AWI) in Potsdam. She has received 1.5 million euros from the European Research Council (ERC) for five years.
Lange Zeit ging man davon aus, dass in nördlichen Ökosystemen aufgrund der kalten Temperaturen während des Winters nur wenig biogeochemische Aktivität (Zersetzung) auftritt. Einige Forschungsarbeiten haben jedoch gezeigt, dass diese Zeitspanne ein entscheidender Faktor dafür sein kann, ob Ökosysteme Nettoquellen oder -senken von Treibhausgasen, einschließlich Kohlendioxid und Methan, sind. Es ist jedoch noch nicht klar, warum diese Emissionen im Vergleich zu anderen Jahreszeiten so hoch sind. Allerdings wurden dort bisher nur wenige Messungen durchgeführt.
„Bei FluxWin geht es darum, die Emissionen der Treibhausgase in mehreren verschiedenen nördlichen Ökosystemtypen in Siikenava II, Finnland, mit Hilfe automatisierter Messkammern und hochfrequenter Treibhausgasflussmessungen untersuchen und anhand von Modellen und Experimenten erklären, warum diese Emissionen auftreten.“, sagt Claire Treat. Sie will herausfinden, ob die Umweltbedingungen so unterschiedlich sind, dass die bestehenden Modellparameter versagen oder ob sich die Biogeochemie außerhalb der Vegetationsperiode grundlegend unterscheidet?
Claire Treat arbeitet bereits seit einigen Jahren in den USA, Finnland und Deutschland zu unterschiedlichen Fragestellungen auf dem Gebiet der Permafrostforschung. Dabei hat sie Flussmessungen, Inkubationsexperimente, Modellierung und Datensynthese angewendet. Um die Dynamik nördlicher Torfgebiete zu analysieren, hat sie paläoökologische Aufzeichnungen (Torfkerne) und andere Sedimentprofile untersucht.
Mit FluxWin möchte die Forscherin ihre Perspektive noch erweitern: „Ich freue mich darauf, einige Kooperationen zu entwickeln, um Aspekte des Projekts abzudecken, die außerhalb meines Fachgebietes liegen.“ Dazu gehört auch die Erprobung neuer Methoden zur Messung der Prozesse, die zu Treibhausgasemissionen führen.
Claire Treat ist überzeugt, dass „die Erfassung von Prozessen außerhalb der Wachstumssaison der Schlüssel zum Verständnis der Ökosystemdynamik ist. Letztlich werden die Ergebnisse von FluxWin neue Einsichten in den Treibhausgashaushalt liefern und unser Verständnis der grundlegenden Dynamik des Erdsystems verändern.“ Dazu gehört auch die Erprobung neuer Methoden zur Messung der Prozesse, die zu Treibhausgasemissionen führen.
Der European Research Council (ERC) vergibt die höchstdotierten und renommiertesten Einzelförderungen in Europa. Um diese Förderung zu bekommen, sollten Forschende mindestens eine namhafte Veröffentlichung und eine „vielversprechende Erfolgsbilanz ihrer Forschungsarbeiten“ vorweisen können.
Das FluxWIN-Projekt wird durch einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) gefördert.