Unterirdische Senken und Quellen von Treibhausgasen

Der Klimawandel ist untrennbar mit dem Kohlenstoffkreislauf sowie mit natürlichen und/oder induzierten Veränderungen in der Konzentration von Treibhausgasen (THG) in der Atmosphäre verbunden. Neuere Forschungen haben gezeigt, dass die Mikroklimata und Geochemie von unterirdischen Karstumgebungen in den Kaltzeiten als Senken und während der wärmeren Perioden als Quellen fungieren können.

Klimawandel und Umwelt

Energie

Eine der größten Herausforderungen, denen sich Klimawissenschaftler derzeit gegenübersehen, besteht in der Identifizierung und Charakterisierung aller möglichen Quellen, Reservoirs und Senken von Treibhausgasen (THG). Diese Informationen werden es ihnen ermöglichen, das Kohlenstoff-THG-Budget genauer zu berechnen, da unterirdische Atmosphären Schlüsselstellen sind, die in Bezug auf das Gleichgewicht des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre berücksichtigt werden müssen. Das Ziel des Projekts SMACKS (Sourcing methane and carbon dioxide in karst systems) war es, die Dynamik der wichtigsten Treibhausgase, also Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4), in natürlichen unterirdischen Umgebungen von Karstgebieten zu studieren. Die Arbeit umfasste die Identifizierung und die Quantifizierung ihrer Rolle im Kohlenstoffhaushalt der terrestrischen Ökosysteme. Echtzeit-Isotopen-Tracing wurde verwendet, um die Umweltfaktoren für die Kontrolle des CO2- und CH4-Austauschs zwischen der Atmosphäre und unterirdischen Umgebungen an Karsten zu identifizieren. Eine Karstlandschaft bildet sich bei der Auflösung von löslichen Gesteinen wie Kalk und Gips und verfügt über unterirdische Entwässerungssysteme mit Dolinen und Höhlen. Daher umfassten die erforschten Regionen das Karstsystem Ojo Guareña in Spanien, eines der längsten Höhlensysteme Europas. Mittels eines multidisziplinären Studienansatzes wurden die Mikroklimata der Höhle untersucht. Die Forscher untersuchten auch die Infiltration von Wasser als Mechanismus für den Gastransport, Höhlenlüftung, Wasser und Mineralien im Boden sowie stark verwittertes Karbonat-Grundgestein (Epikarst). Die Ergebnisse aus dem Überwachungsprogramm und den Luftanalysen zeigten, dass die unterirdische Atmosphäre von Karstsystemen eine Rolle bei der Regulierung der Treibhausgase in der Atmosphäre spielen könnte. SMACKS lieferte genaue Kenntnisse zu den Prozessen bei Gasemissionen oder der Lagerung in unterirdischen Karstumgebungen mit direkter Verbindung mit der unteren Troposphäre. Dies ist entscheidend für das Verständnis und die Verwaltung von Senken und Quellen in Verbindung mit dieser Art von terrestrischen Ökosystemen. Die Ergebnisse des Projekts werden zu einer besseren Modellierung der Rückkopplung zwischen Klima, THG und Kohlenstoffaustausch in der Vadose-Zone führen, die zwischen der Landoberfläche und dem Grundwasserspiegel liegt. Durch die Bereitstellung von Wissen über die Kapazität für die geologische Speicherung (oder Freisetzung) von natürlichen Ökosystemen, wird dies ein besseres Management von THG-Senken ermöglichen.

Schlüsselbegriffe

Kohlenstoffkreislauf, Karst, SMACKS, Kohlendioxid, Methan, Echtzeit-Isotop-Tracing

Sourcing methane and carbon dioxide in karst systems

Unterirdische Senken und Quellen von Treibhausgasen

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