Verbundprojekt: MOMENT - Permafrostforschung auf dem Weg zur integrierten Beobachtung und Modellierung des Methanhaushalts von Ökosystemen; Vorhaben: Prozessstudien zur Methanproduktion und -oxidation

Obwohl Methan ein viel stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid ist, bestehen große Wissenslücken über die zukünftige Methanfreisetzung aus dem auftauenden Permafrost in den nördlichen hohen Breiten. Das Projektkonsortium MOMENT hat sich zum Ziel gesetzt, wichtige Lücken im Prozessverständnis des Methankreislaufs in den nördlichen Breiten zu schließen. Das Teilprojekt 2 beschäftigt sich mit der Frage, wie sich die veränderten Umweltbedingungen und biotischen Faktoren im Zuge der globalen Erwärmung auf die Methanproduktion und -oxidation auswirken. Das Forschungsteam wird dazu umfangreiche Feldstudien auf der Disko-Insel (Grönland) durchführen, die bisher nur unzureichend durchgeführt worden sind. Darüber hinaus werden kleinere und größere Mesokosmen-Experimente im Labor durchgeführt, um folgendee Fragen zu beantworten: 1. Welche Auswirkungen haben Veränderungen des Wassergehalts und des daraus resultierenden Redoxregimes und der Temperatur auf die Methanproduktion und -oxidation sowie die Freisetzung von Methan und Kohlendioxid? 2. Wie wirken sich die Qualität und die Zusammensetzung der organischen Substanz im Permafrost, alternative Elektronenakzeptoren und das mikrobielle Nahrungsnetz auf die Methan- und Kohlendioxidproduktion und deren Freisetzung aus? Der Schwerpunkt der Forschung an der Universität zu Köln ist die Quantifizierung verschiedener Kohlenstoffquellen, die als Methan und Kohlendioxid aus Böden entlang eines hydrologischen Gradienten (trocken bis feucht) freigesetzt werden, mittels kombinierter Stabil- und Radiokohlenstoffanalyse. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Charakterisierung der Zusammensetzung der organischen Substanz im Boden und deren Einfluss auf die Treibhausgasbildung. Die Messungen werden sowohl im Feld als auch in Laborexperimenten durchgeführt. Darüber hinaus werden technische Entwicklungsarbeiten durchgeführt, die für die Radiokohlenstoffanalyse von Methanemissionen notwendig sind.