Eddy-Kovarianz Messungen über einem tropischen Regenwald in komplexem Gelände

Abstract

Der Kohlenstoffhaushalt terrestrischer Ökosysteme ist zum Verständnis globaler Klimaprozesse von entscheidender Bedeutung. Dabei stellt insbesondere der Raum Süd-Ost-Asien eine bisher sehr wenig untersuchte und verstandene Region dar. Zugleich treten hier die weltweit höchsten Abholzungsraten tropischen Regenwaldes auf. Aus diesem Grunde nimmt der Anteil von Tieflandregenwäldern kontinuierlich ab. Was dies für die globalen Klimaprozesse bedeutet oder bedeuten wird, kann ohne Untersuchungen vor Ort nicht abgeschätzt werden.Zusammenhängende Regenwaldrestbestände finden sich auf Sulawesi nur noch in höheren Lagen. Durch das Ausweichen auf höher gelegene Waldregionen kommt es jedoch zu Schwierigkeiten bei der Durchführung turbulenter CO2 Flussmessungen. In komplexen Relief führt nächtliche stabile atmosphärische Schichtung in Verbindung mit niedrigen Windgeschwindigkeiten und katabatischen Schwereflüssen zu advektiven Flüssen, die nicht mehr vernachlässigt werden können und schwer zu bestimmen sind.Mit der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren zur Quantifizierung relief-induzierter Abweichungen von CO2 Flüssen zur Bestimmung der Netto-CO2-Ökosystembilanz angewendet. Das Verfahren dient zur Abschätzung von advektiven CO2 Flüssen, die an vielen Messstandorten, an denen ausschließlich die Eddy-Kovarianz Methode zur Anwendung kommt, nicht berücksichtigt werden. Dazu wird das Strömungsregime in drei unterschiedliche Schichtungsbereiche unterteilt und mittels eines numerischen Strömungsmodells und experimenteller Methoden untersucht.Den Untersuchungen nach erweist sich besonders der neutrale und der stabile Schichtungsbereich durch das Auftreten von zusätzlichen advektiven Flüssen als problematisch. Als Korrekturmöglichkeit konnte der Ausschluss von Messungen bei niedriger Schubspannungsgeschwindigkeit (u* filtering) und nachträgliches Auffüllen der entstehenden Lücken in den Zeitreihen mit gängigen Verfahren verifiziert werden. Bei gut durchmischter Prandtlschicht am Tage scheint Advektion vernachlässigbar. Dies lässt sich aus den Ergebnissen aus den Qualitätstests für EK-Messungen nach Aubinet (2000) schließen. Insgesamt lässt sich die starke Kohlenstoffsenke im untersuchten indonesischen Hochlandregenwald von 993 g (C) m-2 a-1 aus den turbulenten Messungen aufgrund der gefundenen Ergebnisse um min. 152 g (C) m-2 a-1 reduzieren.