Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen

Description: Das Projekt "Export von organischem Kohlenstoff aus Islands Gletschern: Quantifizierung, Herkunft und Kohlenstoffflüsse in Gletscherbächen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Marburg , Fachgebiet Boden- und Hydrogeographie.Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs (OC) und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von OC aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, ist es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler/innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu werden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen/innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne werden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snaeellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen OC zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen werden Wasserproben entnommen, um den Austrag von OC direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wird durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Gleichzeitig werden in diesem Gletscherbach Wasserproben zum eDNA-Barcoding entnommen, um eine rasche und gering invasive Methode zur laufenden Beobachtung des zukünftigen Einflusses der Gletscherrückgang zu entwickeln. Vor Ort werden Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll alpha gemessen. Innovative Labormethoden (HPLC, DNA-Barcoding, Picarro, GC, TOC) werden zur Analyse des OC im Eis und Wasser (DOC, DIC, POC, Fluoreszenz, Absorption), der Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stabiler Isotope (18O, 2H), Chlorophyll alpha, CO2 und aquatischen Organismen eingesetzt. Die Anwendung statistischer Methoden (Faktorenanalyse, Hauptkomponentenanalyse) basierend auf Anregungs- und Emissionsmatrizen erlauben die Quellen des OC im Gletschereis sowie -schmelzwasser zu bestimmen und die räumliche Vielfalt des OC zu erklären. Das gewonnene Wissen wird zur Verbesserung globaler Prognosen glazialer Kohlenstofffreisetzung beitragen sowie einen intensiven Einblick in das glaziale Ökosystem geben. Für die antragstellenden Nachwuchswissenschaftler/innen entstehen vielversprechende Kooperationen mit isländischen Wissenschaftlern/innen, fokussierend auf die zeitlichen sowie räuml. Aspekte der glazialen Kohlenstoffflüsse sowie das Ökosystem Gletscher

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Gesamter organischer Kohlenstoff ? Fluoreszenz ? Marburg ? Gelöster organischer Kohlenstoff ? Export ? Chlorophyll ? Fluss ? Organischer Kohlenstoff ? Nährstoff ? Wassertemperatur ? Gelöster Sauerstoff ? Island ? Fluorimetrie ? Absorption ? Hydrogeologie ? Kohlendioxid ? Flüssigkeitschromatografie ? DNA-Barcoding ? DNA ? Gletscher ? Gletscherschwund ? Jahreszeit ? Kohlenstoffkreislauf ? Leitfähigkeit ? Limnologie ? Forschungsprojekt ? Numerisches Verfahren ? Siedlungswasserwirtschaft ? Statistische Analyse ? Taxonomie ? Gewässerorganismen ? Wasserprobe ? Meeresgewässer ? Europa ? Hydrochemie ? Landfläche ? Pilotprojekt ? Trübung ? Hydrologie ? Ökosystem ? Zusammenarbeit ? Diversität ? Klimawandel ? Stadtregion ? Globale Aspekte ? Schmelzwasser ? Integrierte Wasser-Ressourcen Bewirtschaftung ? URL ?

Region: Hessen

Bounding boxes: 9° .. 9° x 50.55° .. 50.55°

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License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Deutsche Forschungsgemeinschaft (Bereitsteller*in)
• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Bodenökologie (Mitwirkende)
• Hochschule Geisenheim University, Institut für Landschaftsplanung und Naturschutz, Professur für Landschaftsentwicklung (Mitwirkende)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• University of Iceland, Faculty of Earth Sciences, School of Engineering and Natural Sciences (Mitwirkende)
• Universität Duisburg-Essen, Fachbereich Biologie und Geografie, Arbeitsgruppe Aquatische Ökosystemforschung (Mitwirkende)
• Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Hydrologie (Mitwirkende)
• Universität Marburg , Fachgebiet Boden- und Hydrogeographie (Betreiber*in)
• Universität Wien Department of Limnology and Biological Oceanography Fakultät für Lebenswissenschaften (Mitwirkende)

Time ranges: 2018-01-01 - 2025-06-05

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Organic carbon export from the Icelandic glaciers: quantification, sources, and down-stream fluxes
  Description: Glaciers are an important store of organic carbon (OC) with potential effects on the land-to-ocean carbon fluxes. Due to climate change these fluxes are expected to accelerate. The release of glacial OC has been quantified in several regions worldwide, but there is no comparable data available for Iceland, although the largest nonpolar ice cap of Europe is located there. To enhance the global prediction of glacial organic carbon export, this pilot project aims to quantify the export of glacial dissolved and particulate organic carbon (DOC, POC) of Icelandic glaciers for the first time and to establish new cooperation with Icelandic scientists for common future research projects. Thus, a total of 4 field campaign during different seasons will be carried out together with face-to-face meetings with the Icelandic scientists. At each field campaign ice samples of 23 glaciers of the ice caps Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull, and Snaefellsjökull will be taken to investigate the biogeochemical diversity of glacial organic matter and to calculate an average export of DOC and POC along with the annual mass balances. Further, water samples will be taken in proglacial streams to detect the release of OC at the glacier terminus and to investigate the downstream alteration of DOC at 6 rivers with different distances from the glacier terminus to the ocean ranging from 2 km to 130 km. The long-term impact of the rapid glacier retreat on a glacier-fed river ecosystem will be assessed by repeating and comparing the investigations on macroinvertebrates carried out in 1997 by Prof. Gíslason. At the same time, to develop a more time-saving and less invasive method for monitoring the future impact of the glacial retreat on the glacier-fed stream ecosystem, water samples will be taken for eDNA barcoding in this river section. Beside on-site measurement of electrical conductivity, water temperate, pH-value, oxygen, turbidity and chlorophyll alpha innovative lab devices will be applied (HPLC, DNA barcoding, Picarro, GC, TOC) to detect the composition of OC in ice and water samples (DOC, DIC, POC, optical properties (fluorescence, absorbance), nutrients (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stable isotopes (18O, 2H), chlorophyll alpha, carbon dioxide and aquatic organisms. The application of parallel factor analysis modeling based on excitation emission matrices will advance the identification of sources of OC exported from the different glaciers. The spatial diversity of OC characteristics in the glacial ice and in the proglacial streams will be assessed using principal component analysis. The gained knowledge will contribute to an enhanced global prediction of glacial OC export and to a deeper understanding of glacial environ. For the early career applicants this project will lead to promising future collaborations focusing on the spatial and temporal aspects of carbon cycling and fluxes as well as the ecology of glacial environments with Icelandic scientists https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1083752

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/405983510 (Webseite)

Status

Aktiv

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