Zuordnung von Atmosphäre-Biosphäre-Signalen in den Tropen (BSAT)
Junior-Forschungsgruppe
In der Forschungsgruppe Atmosphere-Biosphere Signal Attribution (BSAT) besteht unser Hauptziel darin, die Dynamik tropischer Ökosysteme zu verstehen, indem wir Veränderungen bei atmosphärischen Spurengasen wie CO2, CH4 und CO untersuchen und überwachen. Unser Ziel ist es, (1) Kohlenstoffquellen und -senken auf regionaler Ebene zu quantifizieren und zuzuordnen und (2) ihre Entwicklung im zeitlichen Verlauf unter globalen Veränderungen zu untersuchen. Zu diesem Zweck kombinieren wir Top-Down- (atmosphärische Inversionen) und Bottom-Up-Ansätze (Landoberflächenmodelle) mit mehreren Datenströmen, wie z. B. Fernerkundung der atmosphärischen Zusammensetzung, In-situ-Messungen der Molenfraktion und Isotopenzusammensetzung oder Eddy-Kovarianz-Flussmessungen.
Die übergeordneten Ziele, die unsere Forschung leiten, sind:
Die Hauptfaktoren des Netto-Ökosystem-Austauschs (NEE) und des Netto-Biom-Austauschs (NBE) in einzelnen tropischen Ökosystemen, aber auch auf der pantropischen Skala zu entflechten.
Bessere Quantifizierung der räumlichen und zeitlichen Muster der biogenen Methanemissionen in den Tropen und Einblicke in die derzeitige globale Methanwachstumsrate.
Verwendung stabiler Isotope in CH4 zur Verbesserung der Charakterisierung von Quellensignaturen in den Tropen mit dem Ziel, unser Verständnis der zwischenjährlichen Emissionsmuster zu verbessern.
Verständnis und Quantifizierung aktueller und künftiger Trends bei terrestrischen CO2- und CH4-Senken/Quellen in tropischen Ökosystemen.
Ausgewählte Abbildungen:
Vorherige/nachherige Messunsicherheit (b) für jedes dieser Gebiete in (a). Die Prozentsätze stellen die mittlere Unsicherheitsreduktion über den Zeitraum zwischen 2010 und 2018 dar, die mit dem regionalen Inversionssystem CarboScope geschätzt wurde. Die Werte in Klammern geben den Min-Max-Bereich an. Region 11 (biogeografisches Amazonasgebiet) ist die Summe aus 1, 3, 7 und 10.
Vorherige/nachherige Messunsicherheit (b) für jedes dieser Gebiete in (a). Die Prozentsätze stellen die mittlere Unsicherheitsreduktion über den Zeitraum zwischen 2010 und 2018 dar, die mit dem regionalen Inversionssystem CarboScope geschätzt wurde. Die Werte in Klammern geben den Min-Max-Bereich an. Region 11 (biogeografisches Amazonasgebiet) ist die Summe aus 1, 3, 7 und 10.
Munassar, S.; Rödenbeck, C.; Galkowski, M.; Koch, F.-T.; Totsche, K. U.; Botia, S.; Gerbig, C.: To what extent does the CO2 diurnal cycle impact flux estimates derived from global and regional inversions? Atmospheric Chemistry and Physics 25 (1), S. 639 - 656 (2025)
Ho, D.; Galkowski, M.; Reum, F.; Botia, S.; Marshall, J.; Totsche, K. U.; Gerbig, C.: Recommended coupling to global meteorological fields for long-term tracer simulations with WRF-GHG. Geoscientific Model Development 17 (20), S. 7401 - 7422 (2024)
de Arellano, J. V.-G.; Hartogensis, O. K.; de Boer, H.; Moonen, R.; González-Armas, R.; Janssens, M.; Adnew, G. A.; Bonell-Fontás, D. J.; Botia, S.; Jones, S. P.et al.; van Asperen, H.; Komiya, S.; de Feiter, V. S.; Rikkers, D.; de Haas, S.; Machado, L. A. T.; Dias-Junior, C. Q.; Giovanelli-Haytzmann, G.; Valenti, W. I. D.; Figueiredo, R. C.; Farias, C. S.; Hall, D. H.; Mendonça, A. C. S.; da Silva, F. A. G.; da Silva, J. L. M.; Souza, R.; Martins, G.; Miller, J. N.; Mol, W. B.; Heusinkveld, B.; van Heerwaarden, C. C.; D’Oliveira, F. A. F.; Ferreira, R. R.; Gotuzzo, R. A.; Pugliese, G.; Williams, J.; Ringsdorf, A.; Edtbauer, A.; Quesada, C. A.; Portela, B. T. T.; Alves, E. G.; Pöhlker, C.; Trumbore, S. E.; Lelieveld, J.; Röckmann, T.: CloudRoots-Amazon22: Integrating clouds with photosynthesis by crossing scales. Bulletin of the American Meteorological Society 105 (7), S. E1275 - E1302 (2024)
Botia, S.; Dias-Junior, C. Q.; Komiya, S.; van der Woude, A.; Terristi, M.; de Kok, R.; Koren, G.; van Asperen, H.; Jones, S. P.; D'Oliveira, F. A. F.et al.; Weber, U.; Marques-Filho, E.; Toro, I. M. C.; Araújo, A.; Lavric, J.; Walter, D.; Li, X.; Wigneron, J.-P.; Stocker, B.; de Souza, J. G.; O'Sullivan, M.; Sitch, S.; Ciais, P.; Chevallier, F.; Li, W.; Luijkx, I. T.; Peters, W.; Quesada, C. A.; Zaehle, S.; Trumbore, S. E.; Bastos, A.: Reduced vegetation uptake during the extreme 2023 drought turns the Amazon into a weak carbon source. ESS Open Archive (2025)
Glauch, T.; Marshall, J.; Gerbig, C.; Botia, S.; Galkowski, M.; Vardag, S. N.; Butz, A.: pyVPRM: A next-generation Vegetation Photosynthesis and Respiration Model for the post-MODIS era. EGUsphere (2025)
