Boreale Feuchtgebiete sind eine bedeutende Quelle für Isopren und Terpene, eine Klasse hochreaktiver organischer Verbindungen, die einen erheblichen Einfluss auf das Erdklima haben, so eine neue Studie der Universität Ostfinnland, die in veröffentlicht wurde Atmosphärenchemie und Physik.
Die Studie wurde in Zusammenarbeit zwischen der Universität Ostfinnland, der Universität Helsinki, dem Finnischen Meteorologischen Institut, dem Institut für Umweltverträglichkeitsprüfung und Wasserforschung in Spanien und der University of California Irvine in den USA durchgeführt.
Die Forscher verwendeten eine Kombination aus Feldmessungen und Modellierung, um die Emissionsraten von Isopren und Terpenen aus borealen Feuchtgebieten zu untersuchen. Boreale Feuchtgebiete bedecken einen erheblichen Teil der Landmasse in den nördlichen Breiten, von Nordeuropa bis Sibirien und Kanada. Das Team stellte fest, dass diese Emissionen viel höher sind als bisher angenommen und dass sie eine besonders starke exponentielle Temperaturreaktion aufweisen, was boreale Feuchtgebiete aufgrund der globalen Erwärmung zu einer potenziell bedeutenden Quelle dieser Verbindungen macht.
„Unsere Studie zeigt, dass boreale Feuchtgebiete eine große Quelle für Isopren und Terpene sind, die zur Bildung von sekundärem organischem Aerosol und Ozon beitragen. Die Isopren- und Terpenemissionen aus diesen Feuchtgebieten wurden nur unzureichend untersucht. Wir verwendeten eine Technik zur Messung der Eddy-Kovarianz im Ökosystemmaßstab.“ „Um die Emissionen eines borealen Feuchtgebiets während des ungewöhnlich warmen Frühsommers 2021 zu quantifizieren“, sagt Erstautor, Doktorand Lejish Vettikkat von der Universität Ostfinnland.
Bildnachweis: Universität Ostfinnland
Die Emissionsraten von Isopren und Terpenen aus borealen Feuchtgebieten hängen von der Temperatur, der Sonneneinstrahlung und der Blattfläche der Vegetation (dh Gräser und Sträucher in Feuchtgebieten) ab. Am auffälligsten ist, dass die Messungen eine viel stärkere Reaktion dieser Emissionen auf ungewöhnlich hohe Temperaturen (über 30 °C) zeigten. Darüber hinaus hielt diese Reaktion noch eine Zeit lang nach dem Ereignis an, was auf eine Hitzestressreaktion der Pflanzen hindeutet, die nicht an diese hohen Temperaturen gewöhnt sind.
Das Team ermittelte außerdem die Emissionen einer bisher unentdeckten Klasse größerer Terpene, der sogenannten Diterpene, die besonders effizient Aerosole bilden könnten, die den Strahlungshaushalt der Erde vor allem über einen Kühleffekt beeinflussen.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass boreale Feuchtgebiete erhebliche Auswirkungen auf das Klimasystem der Erde haben könnten, insbesondere wenn die Temperaturen weiter steigen. Es ist wichtig, dass wir diese Emissionen weiterhin untersuchen und überwachen, um ihre Auswirkungen auf einem größeren, globalen Maßstab besser zu verstehen.“ stellt außerordentlicher Professor Siegfried Schobesberger von der Universität Ostfinnland fest.
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit dazu beitragen wird, wirksamere Strategien zur Bewertung von Emissionen aus borealen Feuchtgebieten und deren Auswirkungen auf das Klima zu entwickeln. Diese Studie unterstreicht die Notwendigkeit einer weiteren Erforschung der komplexen Wechselwirkungen zwischen diesen wenig erforschten Ökosystemen und dem Klimasystem der Erde.
Mehr Informationen:
Lejish Vettikkat et al.: Hohe Emissionsraten und eine starke Temperaturreaktion machen boreale Feuchtgebiete zu einer großen Quelle für Isopren und Terpene. Atmosphärenchemie und Physik (2023). DOI: 10.5194/acp-23-2683-2023