Förderung des Europäischen Forschungsrats„COLDSPOT“: 2,14 Millionen Euro für die Erforschung von Treibhausgas-Senken in der Arktis

12. November 2024, von AWI/Newsroom-Redaktion

Foto: UHH/Voigt

Eine Tundralandschaft in der kanadischen Arktis nahe der Ortschaft Inuvik.

Steigende Temperaturen, schwindende Eismassen, wärmer werdende Wasser- und Lufttemperaturen – die Auswirkungen der weltweiten Klimaveränderung zeigen sich besonders deutlich in der Arktis und beeinflussen dort auch die biogeochemischen Stoffkreisläufe im Boden. Die komplexen Prozesse, die dabei ablaufen und zur Freisetzung oder Aufnahme von Treibhausgasen in Permafrostregionen führen, wird Dr. Carolina Voigt im Rahmen eines neuen ERC Starting Grants erforschen.

Vor allem Treibhausgase wie Kohlendioxid, Methan oder Distickstoffmonoxid, auch bekannt als Lachgas, verursachen und verstärken den Klimawandel. Aber manche arktische Permafrostböden können zum Beispiel auch Methan (CH₄) und Lachgas (N₂O) aus der Atmosphäre aufnehmen und so Emissionen von Treibhausgasen zumindest teilweise ausgleichen.

Die Aufnahme von atmosphärischem CH₄ findet vor allem in eher trockenen Böden in der Arktis statt, die flächenmäßig einen großen Teil der Gebietes ausmachen und so eher als „Coldspots“ für CH₄ fungieren könnten. „Bisher wissen wir jedoch noch zu wenig über die natürlichen Treibhausgassenken in der Arktis sowie die komplexen biogeochemischen Mechanismen, die diese steuern“, erklärt Dr. Carolina Voigt. Mit ihrem Projekt „COLDSPOT“ möchte die Biogeochemikerin das ändern und wird vom Europäischen Forschungsrat (ERC) mit einem Starting Grant gefördert, den sie mit dem Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI), als Gastinstitution in Kooperation mit der Universität Hamburg eingeworben hat.

Mechanismen identifizieren

„Ich möchte untersuchen, in welchem Umfang die Arktis auch wichtig für die Aufnahme von Treibhausgasen ist und es entgegen der traditionellen Meinung komplizierte zeitliche Muster der CH₄- und N₂O-Aufnahme gibt, die durch die Funktion von Pflanzen und Mikroorganismen gesteuert werden“, sagt Voigt, die derzeit als Wissenschaftlerin am Institut für Bodenkunde der Universität Hamburg arbeitet. „Wir wollen herausfinden, wann, wo und warum arktische Böden als Senke für Methan und Lachgas fungieren und jene Mechanismen identifizieren, die der Aufnahme von Treibhausgasen in der Arktis zugrunde liegen.“

Hierfür wird die Biogeochemikerin mit Permafrostforschenden des AWI aus Potsdam und der Uni Hamburg zusammenarbeiten: Sie werden hochauflösende, laserbasierte Messungen der CH₄- und N₂O-Aufnahme im Boden an Feldstandorten in Kanada, Grönland und Finnland durchführen, mit mikrobiellen Untersuchungen sowie statistischer Modellierung kombinieren und so von der mikrobiellen Skala über Boden- und Pflanzenprozesse bis hin zur Ökosystemebene arbeiten.

2,14 Millionen Euro für Simulationsexperimente

Zur Verbesserung von prozessbasierten Modellen zum Treibhausgasbudget der Arktis sollen in Simulationsexperimenten in hochmodernen Klimakammern Daten erhoben werden, die abbilden, wie die Treibhausgasaufnahme in arktischen Böden von Umwelt- und Standortfaktoren wie Temperatur, Feuchte und Nährstoffhaushalt beeinflusst wird. Für ihr Vorhaben erhalten Voigt und ihr Team vom Europäischen Forschungsrat 2,14 Millionen Euro bis Ende Januar 2030.