Das Projekt "Der globale Kohlenstoffkreislauf und seine Stoerungen durch Mensch und Klima II. Teil B: Die terrestrische Biosphaere (ESCOBA-Biosphere II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II) durchgeführt. Die Staerke des CO2-Duengeeffekts wird wesentlich durch die Verfuegbarkeit von Mineralstoffen beeinflusst, da die Allokation der Assimilate z.B. bei unzureichender Versorgung mit Stickstoff nicht erfolgen kann. Zur Vorhersage der Kohlenstoffbilanz der Biosphaere muessen daher die Prozesse des Mineralstoffhaushalts verstanden werden. Die Aufgabe der Gruppe an der Justus-Liebig-Universitaet besteht in der Entwicklung von Modulen und Modellstrukturen zur Untersuchung des CO2-Duengeeffekts und dessen Abhaengigkeit von der Mineralstoff-Verfuegbarkeit: 1. Entwicklung einer Modellstruktur zur programmtechnischen Integration von Modulen biogeochemischer Kreislaeufe. 2. Entwicklung eines Moduls zur Vorhersage der Stomataleitfaehigkeit in Abhaengigkeit von der atmosphaerischen CO2-Konzentration, der Einstrahlung, des Bodenwassers und der Lufttemperatur. 3. Entwicklung eines Moduls zur Vorhersage der Verfuegbarkeit von Stickstoff im Boden fuer die Allokation von Assimilaten. Mit dem Modul sollen moegliche Limitierungen des CO2-Duengeeffekts aufgrund des Stickstoffangebots bestimmt werden koennen. Eingriffe in den Kohlenstoff- und Stickstoff-Haushalt aufgrund landwirtschaftlicher Nutzung werden beruecksichtigt. Um die im Rahmen dieses Projekts entwickelten Module eingehend zu ueberpruefen, werden deren Vorhersagen mit lokal und global aggregierten Daten verglichen. Dazu werden die Module in die neu entwickelte Modellstruktur integriert.
Das Projekt "Untersuchungen zur Empfindlichkeit des Wasserkreislaufs in Europa auf Veraenderungen der CO2-Konzentrationen 1990-2050 - Teil I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Gießen, Fachbereich 08 Biologie, Chemie und Geowissenschaften, Institut für Pflanzenökologie (Botanik II) durchgeführt. Wir wollen den Einfluss des atmosphaerischen CO2-Anstiegs auf den Wasserhaushalt in Europa bis zum Jahr 2050 untersuchen. In frueheren Projekten, die durch das BMBF und die EU gefoerdert wurden, haben wir ein generisches, mechanistisches Modell zur Beschreibung der Einfluesse von Wetter, Bodenfeuchte, Kohlendioxidkonzentration u.a. auf die Oeffnungsweite der Stomata von Pflanzen entwickelt. Dieses Modell haben wir fuer wichtige funktionale Typen von Pflanzen aus verschiedenen Vegetationsformationen der Erde auf einer Reihe von Messkampagnen in Europa und Suedamerika parametrisiert. In Koppelung mit dem High-Resolution Biosphere Model, einem in unserer Arbeitsgruppe entwickelten Vegetationsmodell fuer biogeochemische Stoffkreislaeufe, wird die Stomatakonduktanz mittels der modellierten Blattflaechen und Bestandeshoehen auf Pflanzenbestaende skaliert. Mittels Wetterdaten aus dem Klimamodell ECHAM2 und CO2-Szenarien der Periode 1990-2050 treiben wir die gekoppelten Modelle an und erzeugen fuer diesen Zeitraum hochaufgeloeste Werte der Bestandeskonduktanz fuer Europa und die anderen Kontinente, die dann wieder in das Klimamodell einfliessen (wechselseitige Off-line-Koppelung). Die Empfindlichkeit des Wasserkreislaufs auf CO2-Aenderungen zeigt sich im Vergleich mit Ergebnissen von Landoberflaechen-Parametrisierung in bisherigen Klimamodellen. Die regionalen Ergebnisse fuer Europa werden aus geooekologischer, forstwissenschaftlicher und agrarwissenschaftlicher Sicht bewertet und als Basis fuer politische Entscheidungen aufgearbeitet.