Das Projekt "Globaler Kohlenstoffzyklus und dessen Stoerung durch Mensch und Klima" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Heidelberg, Institut für Umweltphysik durchgeführt. Durchfuehrung von Isotopenmessungen (D, 13C, 14C) an atmosphaerischem Methan an den Reinluftstationen Alert (Kanada), Izana (Teneriffa) und Georg von Neumayer (Antarktis) zur Untersuchung des globalen atmosphaerischen Methan-Kreislaufs.
Das Projekt "Submarine Grundwasserstroemungen und Transportprozesse aus methanreichen kuestennahen sedimentaeren Bereichen - Sub.-G.A.T.E." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Geowissenschaften, Lehrstuhl für Angewandte Geologie durchgeführt. The objective of the project is to quantify and model submarine groundwater-fluxes and trannsport processes in coastal sedimentary environments under special emphasis of the methane cycle. Target areas are coastal environments of the Eckernfoerder Bucht and Kattegat (W-Baltic Sea) and of the Irish Sea. The following specific objectives are defined: -Characterize the hydrogeological setting of the catchment area and vents in the Baltic Sea; - Identify flow and transport processes from active submarine vents in the different target areas; - Estimate fluid venting and groundwater seepage across the sediment-water interface;- characterize relevant biogeochemical processes and fluxes of methane; - Identify temporal variations of the depth of the methane saturation zone and is relation to groundwater seepage; -Quantify the groundwater flow patterns and geochemical transport processes including early diagenetic reactions on a regional scale by 2D and 3 D models. The meeting of these objectives will be based on a number of field measuring programs, laboratory work and an extensive data analysis phase, including groundwater flow and biochemical modeling.
Das Projekt "Mikrobieller Stoffumsatz in Gewaessern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsverbund Berlin, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei durchgeführt. Ziel des Vorhabens sind Grundlagenerkenntnisse zum Stoffumsatz und zur Regulation mikrobieller Prozesse im Pelagial und Sediment von Seen. Schwerpunkt ist die Sediment/Wasserkontaktzone mit dem Schwefel- und Methankreislauf und ihre Bedeutung fuer den Gewaesserzustand und die Immobilisierung bzw. Mobilisierung von Naehr- und Fremdstoffen. Leistungtraeger beider Prozesse werden analysiert.
Das Projekt "DYSMON II: Dynamik der mikrobiellen Prozesse des Methankreislaufes in sauerstoffarmen Zonen der Ostsee" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Mit der Ausdehnung der anoxischen Sedimentbereiche in der Ostsee als Folge der wachsenden Eutrophierung kommt es zu einer Zunahme anaerober Mineralisationsprozesse unter Bildung von Methan und damit zu einer Erhoehung der Emission dieses klimarelevanten Spurengases in die Atmosphaere. Das Ziel der Forschungsarbeiten war es, die Steuerungsmechanismen der Dynamik der mikrobiellen Prozesse des Methankreislaufes in den ufernahen Flachwasserbereichen des Brackwasseroekosystems aufzuklaeren sowie die Methanemission und ihre Abhaengigkeit von den Schluesselprozessen des Methankreislaufes und den oekologischen Bedingungen zu bestimmen. Die mit einer automatischen Messanlage mit Schwimmkammern gemessenen Methanemissionen zeigten erhebliche saisonale sowie interannuelle Unterschiede. Mit maximalen Raten bis zu 240 mg Ch4 m-2 h-1 erweisen sich diese Brackwasseroekosysteme als hot sports fuer die Methanemission in die Atmosphaere. In Phasen starker Emission war ein temperaturabhaengiger diurnaler Rhythmus mit hoher Aktivitaet am Nachmittag und geringer in der Nacht nachzuweisen. Die Konzentration grosser Mengen organischer Substanz ist die Grundlage fuer hohe Methanbildungs- und Emissionsraten in diesem Brackwasseroekosystem mit der Temperatur als wichtigstem Steuerungsfaktor. Aus der Messung von Methanemission und Methanbildung und der Kalkulation von Methanoxydation und Mineralisation wurden Methanbilanzen aufgestellt. Danach wurden in der aktivsten Phase im Juni/Juli 1995 durchschnittlich 2-9 g m-2 d-1 organische Substanz ueber die anaerobe Mineralisation mit der Methanogenese als terminalem Schritt umgesetzt. Zur Aufklaerung der Dynamik der kompetitiven Beziehungen zwischen methanogenen und sulfatreduzierenden Mikroorganismen trugen Untersuchungen zur potentiellen Aktivitaet und zur Adaptationsfaehigkeit der Methanogenen bei, wobei der Einfluss von Substraten und Elektronenakzeptoren geprueft wurde.
Das Projekt "Zusammenhaenge zwischen Methanemission und den mikrobiologischen Prozessen des Methankreislaufes in den Feuchtgebietes Westsibiriens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Die Feuchtgebiete der Erde sind die wichtigste Quelle fuer die Emission des klimarelevanten Spurengases Methan in die Atmosphaere. Jedoch ist die Kalkulation der globalen Methanemission aus diesen Oekosystemen mit grossen Unsicherheiten behaftet, weil Emissionsmessungen in wichtigen Regionen der Erde fehlen und die Emissionswerte eine erhebliche Schwankung aufweisen. Es war das Ziel dieses Forschungsvorhabens, die Datenbasis der Methanemission durch Messungen im groessten noerdlichen Feuchtgebiet der Erde, der Tundra von Westsibirien, zu erweitern, um damit zu verbesserten globalen Kalkulationen beizutragen und durch Prozessstudien die Ursachen der raeumlichen und zeitlichen Unterschiede der Methanemission aufzuklaeren. Die Messungen der Methanemission in der subarktischen Tundra der Halbinsel Jamal in den Jahren 1995 und 1996 haben zum bisher umfangreichsten Datensatz fuer Sibirien gefuehrt (594 Messserien), mit dem die Bedeutung dieser Oekosysteme als wichtige Quelle des atmosphaerischen Methans nachgewiesen werden konnte. Die Emissionsraten erreichten im August 1995 4,24-195,3 mg CH4 m-2 d-1 und waehrend der Auftauphase des Dauerfrostbodens im Juni 1996 16,7-56,2 mg CH4 m-2 d-1. Der entscheidende Einflussfaktor fuer die raeumlichen Unterschiede der Methanemission ist der Wasserstand, der sowohl fuer die Ausdehnung anoxischer Bodenschichten als Voraussetzung fuer die Methanbildung als auch fuer die Entwicklung charakteristischer Pflanzengesellschaften verantwortlich ist. Als wichtigster Steuerungsfaktor fuer die zeitlichen Unterschiede der Methanemission wurde die Temperatur erkannt, wobei neben der direkten Wirkung auf die Methanogenese auch indirekte Einfluesse, z.B. ueber den Auftauprozess des Dauerfrostbodens, wirksam sind. Die Grundlage fuer die hohe Methanemission aus diesen Oekosystemen in die Atmosphaere sind hohe Methanbildungsraten im anoxischen Torfboden bei geringen Temperaturen.