WP1 Kohlendioxid- und Wasserdampfaustausch in Echtzeit (und Verbundprojektkoordination; PI Alexander Knohl)

Ziele: Waldökosysteme spielen eine Schlüsselrolle im Klimasystem durch den Austausch von Kohlendioxid, Wasserdampf und Energie. Gleichzeitig sind sie stark von den Klima- und Witterungsbedingungen beeinflusst und reagieren damit zum Beispiel auf Trockenheitsphasen wie in 2018/2019. Die Eddy-Kovarianzmethode bietet ein geeignetes Werkzeug für die kontinuierliche Messung des Nettoaustausches zwischen Waldbestand und Atmosphäre. In DigitalForest zielen wir darauf ab, den "Atem" des Waldes, also seine Kohlendioxid- und Wasserflüsse, kontinuierlich zu erfassen und diese Daten in annähernder Echtzeit zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus wollen wir die Wirkungen klimatischer Extremereignisse auf die Waldfunktionen erforschen, indem wir vorhandene Datenreihen der vergangenen 20 Jahre untersuchen, zum Beispiel die Trockenheitsphasen in 2003, 2016, 2018 und 2019.

Ansatz: Wir werden unseren bestehenden Eddy-Kovarianz-Messturm mit neuen, zusätzlichen Sensoren ausstatten, um Änderungen im Bodenwassergehalt besser verfolgen zu können. Der Bodenwassergehalt ist eine räumlich stark variable Größe, die von zentraler Bedeutung für das Verständnis der Auswirkungen von Klimaextremen auf den Wald ist. Weiterhin wollen wir zusätzlich Infrarot-Sensoren (IR) installieren, um kontinuierlich die Oberflächentemperaturen im Blätterdach des Waldes zu erfassen. Diese reagieren auf Trockenstress und dürften eng korrespondieren mit thermischen Oberflächenbildern, die mit Hilfe von Drohnen (WP3) oder Satelliten (WP4) gewonnen werden. Alle Daten werden mit halbstündiger Zeitauflösung gewonnen und so in nahezu Echtzeit für die Analyse (WPs 2-5) und die Visualisierung (WP 6) bereitgestellt.