QS_II | Agri-For-Live: Modellierung der Treibhausgasemissionen aus der Land-, Forst- und Viehwirtschaft in Deutschland

Das zu ITMS assoziierte Verbundprojekt Agri-For-Live mit den Partnern  KIT, Thünen Instituts und FZJ befasst sich mit drei zentralen Aspekten von ITMS:
(A) Erhöhung der zeitlichen und räumliche Auflösung der Aktivitätsdaten aus Land-, Forstwirtschaft und Landnutzung (AFOLU), (B) Emission von Treibhausgasen (THG) aus der Viehhaltung, (C),Biogeochemische Modellierung von THG-Austauschprozessen in land- und forstwirtschaftlichen Ökosystemen zur Verbesserung der räumlichen und zeitlichen Auflösung von Bottom-up-THG Inventaren.
 

Im Rahmen des ITMS-Projektes werden Atmosphärische Beobachtungen vom Boden, aus der Luft und aus dem Weltraum (Modul B) mit Treibhausgasinventaren (Modul Q&S) als „a-priori“ Information kombiniert. Durch die anschließende atmosphärischer (inverse) Modellierung (Modul M) ist es dann möglich die Quellen und Senken von Treibhausgasen (THG) mit hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu überwachen. Eine Grundvoraussetzung ist es, dass die THG-Inventare eine möglichst hohe räumliche und zeitliche Auflösung erreichen.

In Agri-For-Live werden daher auf der Grundlage von detaillierten Aktivitäts-, Boden- und Vegetationsdaten THG-Emissionen (CO₂, N₂O, CH₄) aus der Land-, Forst- und Viehwirtschaft mit einer bisher unerreichten räumlichen und zeitlichen Auflösung berechnet. Die Eingangsdaten werden vom Thünen-Institut für zwei Bundesländer mit guter Datenverfügbarkeit und einer großen landwirtschaftlichen Nutzfläche generiert und zusammengestellt.

Die Modelle LandscapeDNDC, CLM und GasEM werden getestet und weiterentwickelt, um die zeitlichen und räumlichen Muster des THG-Austauschs besser darzustellen und deren Eignung als a-priori Abschätzungen für Modul M zu bewerten. Ein zentrales Ziel von ITMS ist es ein THG-Monitoring System zu entwickeln, das operationell betrieben werden kann. Daher werden Eingangsdaten mit unterschiedlicher räumlicher und zeitlicher Auflösung verwendet, um ihre Eignung sowie die Kosten (Datenschutz, Rechenleistung) und Nutzen (räumliche und zeitliche Verbesserung) für eine Verbesserung der Qualität der THG-Inventare und deren Integrationsfähigkeit in die atmosphärischer (inverse) Modellierung zu untersuchen und zu bewerten.
Neben der Verbesserung der Datenquellen, sind Empfehlungen ein wichtiges Ergebnis von Agri-For-Live die Erste, welche Datenquellen und Datenqualitäten notwendig sind, um die Ziele von ITMS zu erreichen und an welchen Stellen noch Forschungsbedarf besteht.

Beteiligte Institutionen:

• KIT IMK-IFU, Arbeitsgruppe Terrestrische Bio-Geo-Chemie
• Thünen Institut, Institut für Waldökosysteme, Institut für Agrarklimaschutz (Arbeitsgruppe Emissionsberichterstattung)
• FZJ Jülich, Arbeitsgruppe Stochastic Analysis Terrestrial Systems

Beteiligte Personen:

• PD Dr. Ralf Kiese (KIT)
• Dr. Clemens Scheer (KIT)
• Dr. Roland Fuß (Thünen)
• Dr. Wolfgang Stümer (Thünen)
• Prof. Dr. Harrie-Jan Hendricks-Franssen (FZJ)
• Dr. Michael Herbst (FZJ)