QS_II | MODELPEAT: Modellierung von Treibhausgasemissionen aus Mooren: prozessbasierte, rationalisierte THG-Modellierung

Durch die starke landwirtschaftliche Nutzung von Mooren haben diese ihre ursprüngliche Kohlenstoffspeicherwirkung verloren und CO₂ wird in großem Maße freigesetzt. Damit sind Moore eine nicht zu unterschätzende Quelle von Treibhausgasen, deren genaue Quellen- und Senkenstärke  noch nicht zeitlich hoch aufgelöst in der Fläche dargestellt werden können. Dies ist aber für eine integrierte Betrachtung wie sie im Rahmen von ITMS stattfindet von großer Bedeutung.
In MODELPEAT werden, durch die Weiterentwicklung empirischer und prozessorientierter Modellierungsansätze, Werkzeuge entwickelt, um für ITMS THG-Emissionen aus Moorböden in bisher unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung bereitzustellen.

Das Verbundprojekt MODELPEAT mit den Partnerinstituten KIT IMK-IFU und dem Peatland Science Centre der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf beschäftigt sich mit den Treibhausgasemissionen von Mooren. Moore wurden großflächig für land- und forstwirtschaftliche Nutzung entwässert. Dadurch ist ihre C-Speicherwirkung verloren gegangen, und der im Boden enthaltener Kohlenstoff wird in hohem Maße an die Atmosphäre freigesetzt. Somit stellen Moore bzw. ehemalige Moorböden für das ITMS-Projekt eine wichtige und  trotz ihrer geringen Flächenanteile verhältnismäßig große Quelle von Kohlenstoffdioxid (CO₂) Emissionen dar. 

Die deutsche THG-Berichterstattung für Moore erfolgt bis jetzt auf Basis nationaler  Emissionsfaktoren die spezifisch für die Landnutzung sind, sowie statischer Modellierung.
Prozessbasierte biogeochemische Modelle wie LandscapeDNDC sind zwar validiert und für die Berechnung von THG-Inventaren für viele Ökosysteme anwendbar, die Robustheit dieser Modelle in Bezug auf THG-Emissionen aus Moorböden ist jedoch aufgrund ihrer besonderen hydrologischen Eigenschaften, die die C- und N-Dynamik beeinflussen, noch sehr begrenzt. Durch die Kombination aktueller experimenteller Daten aus Vorläuferprojekten mit räumlich und zeitlich hoch aufgelösten Aktivitäts- und THG-Austauschdaten zielt dieses Vorhaben auf die Weiterentwicklung empirischer und prozessorientierter Modellierungsansätze ab. Solche verbesserten Modelle sind wichtige und notwendige Werkzeuge um im Rahmen von ITMS THG-Emissionen aus Moorböden in bisher unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung  bereitzustellen

Die Ziele des Ansatzes umfassen:

• Erstellung eines GIS-basierten Modellierungs-Frameworks für die Regionalisierung von THG-Emissionen aller Moorböden und Nutzungstypen in hoher räumlich- & zeitlicher Auflösung.
• Verfeinerung und Optimierung sowohl statistischer als auch prozessbasierter Modellierungsansätze
• Modellvergleich eines statistischen Modells mit der eines prozessorientierten Modells und Bewertung der Unsicherheit auf verschiedenen räumlichen Skalen
• Berechnung von detaillierten Emissionsinventaren von Moorböden
• Identifizierung von räumlichen und zeitlichen Mustern des THG-Austauschs von natürlichen, entwässerten und wiedervernässten Moorböden und Entwicklung von THG-Minderungsstrategien

Beteiligte Institutionen:

• HSWT, Peatland Science Centre
• KIT IMK-IFU, Arbeitsgruppe Terrestrische Bio-Geo-Chemie

Beteiligte Personen:

• Prof. Dr. Matthias Drösler (HSWT)
• Dr. Janina Klatt (HSWT)
• Dr. Clemens Scheer (KIT)
• PD Dr. Ralf Kiese (KIT)