A1 Changes of water and carbon fluxes in mountain wet and dry forests under environmental changes - observations, area-wide remote sensing and LSMAtmo. [funded by DFG]
PI(s) dieses Projektes:
Prof. Dr. Katja Trachte
Prof. Dr. Jörg Bendix
Projektzusammenfassung:
Das Hauptziel des Projekts ist die Untersuchung der Widerstandsfähigkeit von Wasser- und Kohlenstoffflüssen an der Atmosphären-Ökosystem-Grenzfläche entlang eines Höhen- und Klimagradienten in den Anden des südlichen Ecuadors unter Klima- und Landnutzungsänderungen, die durch Veränderungen funktioneller Eigenschaften und biologischer Prozesse geprägt werden. Während der Schwerpunkt der ersten Phase auf dem Bergregenwald (MRF) lag, werden wir unsere Arbeit nun auf den tumbesischen Bergtrockenwald (MDF) im Laipuna-Reservat ausweiten. Das Projekt ist verantwortlich für LSMAtmo als Teil des gekoppelten HUMBOL-TD (Hydroatmo Unified Model of Biotic interactions and Local Trait Diversity) Modell-Frameworks, hier insbesondere die neue flächendeckende Implementierung von LSMAtmo für die gemeinschaftlich festgelegten Einzugsgebiete des MDFs und MRFs, sowie die Synthesearbeiten bezüglich der Zielfunktion Wasserflüsse. Für das gesamte Programm liefern unsere Eddy-Kovarianz (ECov) Messungen zentrale Testdaten für die simulierten Zielfunktionen auf den Flächen, die hyperspektrale Feldmessung liefert optische Daten für die Modellparametrisierung im MDF und Klimadaten werden als Co-Variate für das Response-Effect-Framework (REF) oder zum Antrieb des Modells verwendet. Für die flächendeckende Modellparametrisierung und das Testen von HUMBOL-TD werden wir mit Hilfe der hyper- und multispektraler Fernerkundung (i) PFT-Karten und (ii) über maschinelles Lernen Gitterfelder der funktionale Merkmale (wie SLA, WSG) zum Testen der simulierten Merkmale von LSMBio im Raum, sowie (iii) Rasterdaten zur Auswertung der Zielfunktion Wasserflüsse sowohl für die MRF- als auch für die MDF-Einzugsgebiete bereitstellen. Über unseren Beitrag zur Prüfung der gemeinsamen Hypothesen hinaus werden wir insbesondere die atmosphärischen und pedologischen Energie-, Wasser- und Kohlenstoffflüsse aus ECov- und Bodengaskammermessungen analysieren, um die Kohlenstoff- und Wasserbilanz der Ökosysteme über dem Naturwald im Vergleich zu den anthropogenen Ersatzsystemen abzuleiten, sowie ihren Beitrag zur Widerstandsfähigkeit der Zielfunktionen unter verschiedenen Saisonalitäten (MDF versus MRF), Klimaextremen und zukünftigen Klimaänderungen. Darüber hinaus werden wir den Einfluss der Änderungen der optischen Eigenschaften (Blattalbedo, Transmissionsgrad) auf den latenten Wärmefluss umfassend analysieren. Wir sind der Meinung, dass der kürzlich postulierte NIR-Vegetationsabdunkelungseffekt unter dem Klimawandel mit seinen Auswirkungen auf die Wärmeströme unter Berücksichtigung der Blatttransmission revidiert werden muss. Um dies zu testen, werden wir die optische Merkmalsvielfalt in LSMAtmo einbeziehen.
