Biogene Emissionen und Auswirkungen auf die Luftqualität | Dr. Eva Pfannerstill

Über

Pflanzen emittieren 80 % der organischen Gase in die Atmosphäre, die die chemische Bildung gefährlicher Luftschadstoffe vorantreiben. Diese Gase - genannt BVOCs (biogenic volatile organic compounds) - oxidieren schnell und führen zur Bildung von Ozon und Partikeln, die eine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen und das Klima der Erde beeinflussen, indem sie als Treibhausgase wirken, Licht streuen oder als Wolkenkondensationskerne dienen.

Die zunehmende Häufigkeit und Intensität von Trockenheit, Hitze und durch Schädlinge erzeugtem Stress, die durch die globale Erwärmung verursacht werden, belasten die Pflanzen und verändern die Zusammensetzung und Menge der von ihnen emittierten Gase. Die Gesamtrichtung dieser Veränderung und die daraus resultierenden Auswirkungen der Emissionen gestresster Wälder auf die Erdatmosphäre sind jedoch unbekannt.

Forschungsthemen

Wir verwenden Pflanzenkammermessungen mit PTR-ToF-MS und anderen CI-ToF-MS-Methoden, um die Auswirkungen kombinierter Stressoren auf BVOC-Emissionen und deren Oxidationsprodukte zu untersuchen. Mittels des Zeppelins tragen wir diese Untersuchung auf die Ebene realer Ökosysteme, wo wir gestresste Wälder überfliegen und deren Emissionen quantifizieren werden. Unsere Forschung trägt dazu bei, die Auswirkungen von Pflanzenstress auf Luftqualität und Klima besser zu verstehen.

Detaillierte Projektbeschreibung
Weitere Informationen zur VOC-Forschung im ICE-3

Kontakt

Dr. Eva Pfannerstill

ICE-3

Gebäude 05.2 / Raum 2029

+49 2461/61-6646

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Biogenic Emissions and Air Quality Impacts

Projekt der Helmholtz Investigator Group „ClimStress“ – Auswirkungen von Klimastress auf Waldemissionen und Aerosolverschmutzung


Wie werden sich die Emissionen von Pflanzen auf die zukünftige Luftqualität im Rahmen des Klimawandels auswirken, während die Umstellung auf erneuerbare Energien die anthropogenen Emissionen reduziert? Das Projekt „ClimStress“ untersucht diese Frage durch eine einzigartige Kombination von Kammer- und Feldmessungen mit neuartigen Instrumenten nach, die Gase und Partikel in bisher unerreichtem Umfang charakterisieren können. Durch die Kombination einer Pflanzenkammer mit einer hochmodernen atmosphärischen Oxidationskammer wird untersucht, wie sich Kombinationen mehrerer Stressoren auf die Emissionen von Bäumen und deren atmosphärische Oxidation zu Luftschadstoffen auswirken. Erste Messungen der Luftemissionen an Bord eines Zeppelins werden es uns ermöglichen, die Emissionen auf Ökosystemebene entlang eines Gradienten von gestresstem zu weniger gestresstem Wald zu quantifizieren. Damit wird „ClimStress“ einen entscheidenden Beitrag zur präzisen Modellierung der Atmosphärenchemie und der Luftqualität leisten und dadurch dazu beitragen, die Unsicherheit zukünftiger Vorhersagen zur Luftverschmutzung und zum Klima zu verringern.


Pflanzenkammermessungen in SAPHIR-PLUS

SAPHIR-PLUS ist eine Pflanzenkammer, die mit der großen atmosphärischen Oxidationskammer SAPHIR am Forschungszentrum Jülich verbunden ist. Sie bietet eine kontrollierte Umgebung für bis zu sechs Bäume. Die Oxidationsprozesse der Baumemissionen können in SAPHIR beobachtet werden.




Zeppelingestützte Emissionsflussmessungen aus der Luft

Ein Zeppelin ist eine ideale Plattform für die chemische Forschung in der Troposphäre, da er niedrig und langsam fliegen kann. Diese Eigenschaften machen ihn auch sehr nützlich für luftgestützte Eddy-Kovarianz-Flussmessungen, d. h. direkte Emissionsmessungen.

Geplante Forschung für ClimStress

Zielsetzungen dieses Projekts
Feld- und Kammerexperimente
Kammerexperimente
Luftgestützte Eddy-Kovarianz-Messungen
Räumlich aufgelöste VOC-Flüsse
Verwendung von Beobachtungen der Emissionsflüsse zur Validierung von Emissionskatastern
Vorgesehene Nutzlast des Zeppelins
Timeline

Mitglieder

Dr. Eva PfannerstillJunior ScientistGebäude 05.2 / Raum 2029+49 2461/61-6646
Clémence DeppPhD studentGebäude 05.2 / Raum 4003+49 2461/61-4638
Biplob DeyMaster studentGebäude 05.2 / Raum 4003+49 2461/61-4638

Informationen von und über die Nachwuchsgruppe

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Letzte Änderung: 10.12.2024