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Cherskii (Russland)


Standort

Permafrostgebiet mit Tussocks (Grasbüschel)

Latitude 68,61
Longitude 161,34

Überblick

  • 2002-2005 TCOS
  • 2013 PAGE 21, PerCCOM
  • Eddy Covarianz (CO2, Methane)
  • Meteorologie
  • Methane und CO2 Kammermessungen über Tussocks

Projekte

Zusammenarbeit

Pleistocene Park Sergei A. Zimov, Northeast Science Station (NESS), Cherskii, RU

Beschreibung & Geschichte

Das Untersuchungsgebiet befindet sich in einer weiten Überschwemmungsebene im Kolyma-Flachland, Cherskii, Russland.

Die Fläche befindet sich ca. 100 km südlich vom Arktischen Ozean und ist weitestgehend charakterisiert durch wandernde Flüsse und Seen. Im Winter findet die Bildung von Eiskeilen und Frostpolygonen von bis zu 20 m Durchmesser über dem gesamten Gebiet statt.

Die Region ist charakterisiert durch Thermokarstsenken und Wasserlöcher. Thermokarst ist definiert als Landschaft, die gekennzeichnet ist von flachen Vertiefungen und Senken, die durch das Auftauen von Bodeneis bzw. Permafrost entstanden sind. Die Wasserlöcher expandieren weiter und werden tiefer und verschmelzen zu Seen, und diese wiederum expandieren um einige Meter im Jahr weiter, wegen der Thermokarsterosion.

Wenn diese Seen bis zum Nächsten Flussufer wachsen, dann werden sie durch diesen Fluss drainiert und eine weite Mulde (Laida) entsteht. Diese Laida- Senken werden jährlich geflutet und nach einer längeren Sukzessionsphase werden sie zu einer Tussock-Graslandschaft (Corradi et al., 2005).

Die Vegetation dieser Laida-senken ist dominiert von Calamagrostis Spezies, während die unerodierten Flachgebiete von Tussock Gras (Carex appendiculata) mit Baumwollgras (Eriophorum angustifolium) in den Lücken zwischen den Tussocks wachsend, geprägt sind. Topographisch höher gelegen Gebiete, wie die Flussufer, sind mit Lärchen oder Weiden bewachsen (Corradi et al., 2005) .

Im Sommer 2005 wurden Eddy-Messungen (CO2, sensible & latent heat flux) vorgenommen, nachdem durch künstlich herbeigeführten Wasserstress (Graben) ein drainierter Standort geschaffen war. Die 3 Folgejahre wurden ebenfalls unter normalen Bedingeungen mit fast gleichem Equipment gemessen (Corradi et al., 2005).

Im Jahr 2013 wurden zwei neue Eddyfluxtürme errichtet, um Flüsse von CO2 und H2O mit einem LI 7500 Open-path- Gasanalysator zu messen. Ein Turm befindet sich auf der künstlich drainierten Fläche und der zweite Turm steht auf einer nahe gelegenen Kontrollfläche.

Seit 2014 wird ebenfalls CH4 mit einem Fast-Greenhouse- Gasanalysator von Los Gatos Research gemessen.

Seit 2013 gibt es ebenfalls auf beiden Flächen je 10 Mess-Kammern. Diese Messkammern sind ausgerüstet um Kohlendioxid- und Methanaustausch über Tussocks zu messen.

Variablen & Instrumente

"Drainage-Turm"

Flüsse

  • Eddy covarianz - CH4, CO2, Wasserdampf, Momentum, Wärmestrom (USA-1, LI7500 and Los Gatos)

Meteorologie

  • Windgeschwindigkeit und Windrichtung – Ultraschall Anemometer USA-1, Metek
  • Windgeschwindigkeit und Windrichtung – Ultraschall Anemometer 3D, Thies
  • Luftdruck - Druckgeber 61302V, Young
  • Lufttemperatur und Luftfeuchte 2 m und 6 m - - Temperatur-Feuchte-Sensor KPK1_6-ME-H38, Mela
  • Niederschlag - beheizter Kippschaufel-Niederschlagsmesser, Thies
  • Solarstrahlung - Strahlungsbilanzsensor CNR4, Kipp & Zonen
  • Terrestrische Strahlung - Strahlungsbilanzsensor CNR4, Kipp & Zonen
  • Fotosynthetisch aktive Strahlung - PAR Sensor PQS1, Kipp & Zonen

Bodenverhältnisse

  • Schneehöhe – Sonic ranging sensor for snow depth SR50AH, Campbell Scientific
  • Bodenfeuchte - Bodenfeuchtesonde ML-2x, Delta-T

Datenerfassung

  • Meteorologische Daten - Datenlogger CR3000, Campbell Scientific
  • Flussdaten – Notebook
  • Vegetation - Digitalkamera

"Kontroll-Turm"

Flüsse

  • Eddy covarianz - CH4, CO2, Wasserdampf, Momentum, Wärmestrom (USA-1, LI7500 and Los Gatos)

Meteorologie

  • Windgeschwindigkeit und Windrichtung – Ultraschall Anemometer USA-1, Metek
  • Luftdruck - Druckgeber 61302V, Young
  • Lufttemperatur und Luftfeuchte 2 m und 6 m - - Temperatur-Feuchte-Sensor KPK1_6-ME-H38, Mela
  • Niederschlag - beheizter Kippschaufel-Niederschlagsmesser, Thies
  • Solarstrahlung - Strahlungsbilanzsensor CNR4, Kipp & Zonen
  • Terrestrische Strahlung - Strahlungsbilanzsensor CNR4, Kipp & Zonen
  • Fotosynthetisch aktive Strahlung - PAR Sensor PQS1, Kipp & Zonen

Bodenverhältnisse

  • Schneehöhe – Sonic ranging sensor for snow depth SR50AH, Campbell Scientific
  • Bodenfeuchte - Bodenfeuchtesonde ML-2x, Delta-T

Datenerfassung

  • Meteorologische Daten - Datenlogger CR3000, Campbell Scientific
  • Flussdaten – Notebook
  • Flux data - Computer

"Tussock-Kammern"

Flüsse

  • Kammermessungen von CH4, CO2, H2O - Ultra-portable Greenhouse Gasanalysator UGGA 915-0011-1000, Los Gatos

Meteorologie

  • Luftdruck - Druckgeber 61302V, Young
  • Lufttemperatur und Luftfeuchte - Temperatur-Feuchte-Sensor KPK1_9-ME, Mela

Soil conditions

  • Bodentemperatur – Bodentemperatur-profil-sonde Th3-s, Hoskin Scientific
  • Bodenfeuchte - Bodenfeuchtesonde ML-2x, DeltaT

Data acquisition

  • Flux data - computer
  • Meteorological data and soil conditions - datalogger CR1000, Campbell Scientific

Publikationen

Kittler F, Burjack I, Corradi CAR, Heimann M, Kolle O, Merbold L, Zimov N, Zimov SA and Göckede M (2016) Impacts of a decadal drainage disturbance on surface–atmosphere fluxes of carbon dioxide in a permafrost ecosystem. Biogeosciences Discussions. doi: 10.5194/bg-2016-123

Corradi, C., Kolle, O., Walter, K., Zimov, S. A., Schulze, E.-D. (2005). Carbon dioxide and methane exchange of a north-east Siberian tussock tundra. Global Change Biology, 11(11), 1910-1925

Merbold, L., Kutsch, W. L., Corradi, C., Kolle, O., Rebmann, C., Stoy, P. C., Zimov, S. A., Schulze, E.-D. (2009). Artificial drainage and associated carbon fluxes (CO2/CH4) in a tundra ecosystem. Global Change Biology, 15(11), 2599-2614. doi:10.1111/j.1365-2486.2009.01962.x.