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Evaluating the variability of ecosystem water vapour fluxes
and spatiotemporal effects of extreme events

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Die Wirkung von Wasserdampfströmung auf Ökosysteme 

Die Strömungen von Wasserdampf sind ein entscheidender Faktor bei dem Wasseraustausch zwischen Biosphäre und Atmosphäre in terrestrischen Ökosystemen und wirken sich wesentlich auf das Klima aus. Die Erforschungen der Auswirkungen des Klimawandels konzentriert jedoch meist auf den Kohlenstoffkreislauf in Ökosystemen anstatt auf langfristige Schwankungen der Wasserströme und wie diese von extremen Ereignissen beeinflusst werden.  

Klimawandel und Umwelt

Das Projekt ECOWAX (Evaluating the variability of ecosystem water vapour fluxes and spatiotemporal effects of extreme events) befasste sich mit der Variabilität von Wasserströmen, um unser Verständnis von Wasserkreisläufen in Ökosystemen zu vertiefen. Die Forscher werden untersuchen, wie sich Wasserdampfströme in Ökosystemen abhängig von Ort und Zeit verändern. Zudem möchten sie feststellen, wie sich diese Ströme in verschiedenen Klimata und Biomen (biologischen Gemeinschaften, die sich durch die vorherrschende Form des Pflanzenlebens definieren) unterscheiden. Darüber hinaus werden die Wissenschaftler die Auswirkungen extremer Ereignisse (z. B. Dürren) auf diese Ströme untersuchen. Das Projekt kombiniert In-situ-Messungen von Wasserdampfströmen aus dem globalen Netzwerk FLUXNET mit dem biophysikalischen Prozessmodell BESS (Breathing Earth System Simulator). Die vorläufigen Ergebnisse belegen, dass sich das saisonale Auftreten von Dürren wesentlich auf die Wasser- und Kohlenstoffflüsse in Ökosystemen auswirkt. Die Effekte von Dürreperioden unterscheiden sich zwischen Frühling und Sommer und zwischen verschiedenen Ökosystemtypen wie Grünland oder Wäldern. Während Wälder bei Dürre im Frühjahr ihre Wassernutzungseffizienz erhöhen, tun Wiesen das nicht. Außerdem stellten die Wissenschaftler einen großen Synthese-Datensatz zusammen und analysierten ihn, um die Auswirkungen auf Kohlenstoff- und Wasserflüsse der Ökosysteme während der außergewöhnlichen kontinentweiten Dürre in den USA im Jahr 2012 zu quantifizieren. Die Dürre führte zu umfangreichen Reduzierungen bei Kohlenstoffaufnahme und Wasserdampfflüssen im Sommer. Allerdings kompensierte die erhöhte Kohlenstoffaufnahme während des wärmeren Frühlings die Reduktionen der Kohlenstoffaufnahme im Sommer und reduzierte die Auswirkungen auf den jährlichen Kohlenstoffhaushalt. Der wärmere Frühling verknappte auch die Wasserressourcen früher und trug zu einem positiven Erwärmung-Feedback in den Sommermonaten bei, was die Intensität von Hitzewellen erhöhen könnte. Es wurde festgestellt, dass tropische Ökosysteme für den globalen hydrologischen Kreislauf die wichtigste Rolle spielen. Dies liegt daran, dass sie absolut gesehen am meisten Wasserdampf in die Atmosphäre transportieren und den größten Anteil der verfügbaren Energie in Wasserdampf umwandeln. Durch ECOWAX wird unser Verständnis von Wasserkreisläufen in Ökosystemen vertieft, insbesondere bei extremen Ereignissen wie großen Dürren. Mit diesen Informationen können Abmilderungsstrategien entwickelt werden, um die Wasserversorgung der Menschen in Zeiten des Klimawandels sicherzustellen.

Schlüsselbegriffe

Wasserdampffluss, Biosphäre, Atmosphäre, Klimawandel, Kohlenstoffkreislauf, Ökosystem, ECOWAX, Biome, FLUXNET, BESS, Dürre, Klimaanomalien, Eddy-Kovarianz

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