Projektbeschreibung
Methanerzeugung in Pflanzen quantifizieren
Methan (CH4) ist ebenso wie Kohlendioxid (CO2) ein Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt. Auch wenn sein Anteil an den gesamten Treibhausgasemissionen viel geringer als der Prozentsatz von CO2 ist, ist doch seine „Potenz“ bzw. Fähigkeit zum Absorbieren der Wärmeenergie viel größer. Methan gelangt aus verschiedenen Quellen in die Atmosphäre. Während das Gesamtmethan aus Pflanzen bereits untersucht wurde, gilt das für die drei einzelnen dazu beitragenden Prozesse nicht. Das EU-finanzierte Projekt PaTreME plant, die Prozesse der Erzeugung von Methan in Pflanzen anhand von Messungen und Modellierung einzeln zu quantifizieren. Das Verständnis und die Vorhersage des globalen Klimawandels stellt eine der größten Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar. Die Ergebnisse von PaTreME werden dieses Vorhaben unterstützen, indem die Modelle der natürlichen Methanemissionen eingeschränkt und das Prognosepotenzial verbessert werden.
Ziel
The role of plants in the global methane (CH4) cycle remains poorly understood. Plants can emit CH4 from aerobic methane production (AMP), microbial methanogenesis within plants (MMP), and the export soil methane (SM) via plant tissues. These plants-associated CH4 emissions may be quantitatively significant (15-65% of all natural CH4 emissions) but remain poorly constrained. So far, field studies have only quantified the sum of all these plant-atmosphere CH4 fluxes, limiting the degree to which each process can be mathematically described and incorporated into CH4 budgets and models.
I am an experienced stable isotope biogeochemist. The MSCA fellowship will allow me to work a world leading group focused on the measurement and modeling of plant-atmosphere trace gas fluxes. Together, we will (a) develop a method to separately quantify AMP, MMP, and SM emissions from plants based on the CH4 isotope values (δ13C, δ2H, and Δ14C) and methanol co-emissions (MeOH:CH4), and (b) apply this method to methane emissions from boreal forest trees at the SMEAR II research site in Southern Finland.
Reaching these goals will require (1) adapting stem and shoot enclosure chambers to collect CH4 for offline analysis; (2) identifying characteristic CH4 isotope and MeOH:CH4 values of AMP, MMP, and SM; (3) measuring isotope and MeOH:CH4 values of plant CH4 emissions at SMEAR II, and (4) developing a Bayesian petitioning model for plant CH4 emissions.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
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MSCA-IF-EF-RI - RI – Reintegration panelKoordinator
00014 Helsingin Yliopisto
Finnland