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Gesamtansicht eines Wein FACE-Rings

Gesamtansicht eines Wein FACE-Rings, Geisenheim, © Yvette Wohlfahrt

Atmosphärisches CO2 ist neben Wasserdampf das wichtigste klimarelevante Gas, ist zunehmend anthropogenen Ursprungs und stellt die wichtigste Komponente des globalen Klimawandels dar. Gleichzeitig wirkt CO2 auf das System "Boden-Pflanze-Atmosphäre", auf Mikro-Organismen, sowie auf Pathogene und Insekten. Deren Interaktionen sind aber weitgehend unverstanden und sollen deshalb in diesem Schwerpunkt untersucht werden. Darüber hinaus gibt es zwar erste Studien über Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf Inhaltsstoffe der Pflanzenbiomasse in verschiedenen Ökosystemen oder im landwirtschaftlichen Erntegut, aber nur wenige Hinweise auf physiologische und inhaltsstoffliche Veränderungen bei ökonomisch bedeutsamen Spezialkulturen. Die Komplexität dieser Effekte und Interaktionen lassen sich nur mittels großer Freiland-Forschungsinfrastrukturen untersuchen, den sogenannten FACE-Systemen (Free Air Carbon Dioxide Enrichment), von denen weltweit nur ca. 20 aktive Anlagen in unterschiedlichen terrestrischen Ökosystemen existieren (http://public.ornl.gov/face/global_face.shtml).

Im LOEWE-Schwerpunkt FACE2FACE sollen ein bestehendes und zwei neue hessische FACE-Systeme (Justus-Liebig-Universität Gießen - JLU, Hochschule Geisenheim in Gründung - HSGM) zu einer Forschungsplattform verzahnt werden. Ziel ist es, sowohl kurz- wie auch langfristige Veränderungen einer erhöhten atmosphärischen CO2-Konzentration (Bedingungen prognostiziert für ca. 2050) auf die Agrarökosysteme Grünland, Feldgemüse, Weinbau sowie Obst- und Strauchgehölze zu untersuchen. Dabei liegt der Fokus des beantragten LOEWE-Schwerpunktes auf Untersuchungen zu den Auswirkungen, Mechanismen und Rückkopplungseffekten einer erhöhten CO2-Konzentration auf (i) die Emissionen klimarelevanter Spurengase aus dem Boden, (ii) mikrobiellen Veränderungen im Boden und der Phyllosphäre sowie (iii) physiologische und inhaltsstoffliche Reaktionen in der Biomasse von Grünland, und Spezialkulturen (Gemüse, Reben).

Der Schwerpunkt ist aufgegliedert in drei Projektbereiche.
Im Projektbereich A werden experimentelle Daten erhoben und dienen als Grundlage für statistische/dynamische Modellanalysen sowie für Langzeitprojektionen im Projektbereich B. Auf den Ergebnissen dieser beiden Projektbereiche basiert der Wissenstransfer in Politik, Beruf, Schule sowie Universität des Projektbereichs C. Die Vernetzung innovativer Forschungsansätze soll dabei die Voraussetzung schaffen, um mittel- bis langfristig zur Entwicklung von Klimawandel-Anpassungs- und Verminderungsstrategien in der hessischen Landesplanung und darüber hinaus zu gelangen.

Schematischer Aufbau der CO2-Temperatur Ringe in der Gießener FACE Anlage

Schematischer Aufbau der CO2-Temperatur Ringe in der Gießener FACE Anlage, © Gerald Moser

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