ICOS Sweden mätningarochresultat

Transkript

1 ICOS Sweden mätningarochresultat Jutta Holst, Maj-Lena Lindersson, Anders Lindroth Inst. för Naturgeografi och Ekosystemvetenskap Lunds Universitet

2 ICOS Integrated Carbon Observation System En europeisk distribuerad forskningsinfrastruktur som levererarharmoniserade, vetenskapliga data med hög precision om Europas kolcykel ochväxthusgasbudgetar.

3 Syftetmed ICOS Att etablera en integrerad, långsiktig forskningsinfrastruktur för att förståde växthusgasernas biogeokemiska cykler Att bestämma de regionala växthusgasflödena med observationer och att identifiera deras ursprung Att möjliggöra tidig upptäckt av klimatrelaterade överraskningar Att förse beslutsfattare med denna information Att ge access och service till data och dataprodukter

4 Metodologinfor attkunnaskattaflödena

5 Atmosfärsstationer Princip: Koncentrationerna av gaserna i luften som grundas på markytans källor och sänkor, transporteras relativt snabbt I luften. Kan alltså spåras. Långsiktigmonitoring avco 2, CH 4, H 2 O koncentrationer med hög noggrannhet inom gränsskitet, kontinuerligt och i kampanjer. Atmosfäriska transportmodeller används för att invertera koncentrationernatill källorochsänkori tidochrum. Innovativa metoder med spårämnen och isotoper hjälper till att fastställa växthusgasernas ursprung fossila, frånoceanernaellerterrestraprocesser.

6 Metodologinfor attkunnaskattaflödena

7 Ekosystemstationer Princip: Eddy covariance system mäter turbulenta flöden på ekosystemnivå. Ger en förbättrad förståelse för utbytet av gaser som CO 2, CH 4, N 2 O, H 2 O samt energi. Processerna kan skalas upp i tid och rum med hjälp av modeller och fjärranalys. Förutsätter god täckning av representativa ekosystem/klimat/skötsel. Görs också: kompletterande in situ mätningar av andra egenskaper och kolpooler för ekosystemet i fråga.

8 Ocean-och havsstationer ICOS marina observationer kommer att bestå av ca 15 instrumenterade skepp och15 fixastationer somgertidsserier. Skeppen är huvudsakligen kommersiella och går på regelbunda turer, tex färjor över den Europeiska shelfen och innanhav och lastfartyg på öppnaoceanen. Tisdseriernakommerfrånfixastationer i haven och oceanen, bojar och förtöjda forskningsskepp.

9 ICOS Swedensmätstationer 6 ekosystemstationer: Subarktisk myr- Stordalen Boreal myr- Degerö Tall/gran- Svartberget Tall/gran Norunda Gran Hyltemossa Odlingsmark Lanna 3 atmosfäriska stationer: Norra Sverige Svartberget Centrala Sverige Norunda Södra Sverige Hyltemossa 1 marinstation: Östersjön Östergarnsholm

10 Instrumenteringi kortamaster Eddy-covariance mätning av fluxes som är relevant för ekosystemet Låg vegetation (<1 m) Ca 5 m höga torn T air, CO 2, H 2 O profil T soil, WC soil profil strålningskomponenter (SW, LW, PPFD) fluxes (CO 2, H 2 O, CH 4, N 2 O) x4 Leaf area index markklimat (temperatur, fuktighet, värmeflöde) Markkemi och struktur Nederbörd...

11 Kompletterandemätningar Utöver instrumentbaserade kontinuerliga mätningar: Detailjerad regelbunden documentation av vegetationen och markförhållande.

12 Flödemätningar med eddy covariance tekniken Net ecosystem CO 2 flux (mg m -2 s -1 ) Cumulated NEE (g C m -2 ) Uppmätta halvtimmesvärden: Col 8 Half hourly CO2 fluxes (mg/m2/s) Plot 1 Mean Half-hour no. Ackumulerade värden under ett år: Day no. Mean daily NEE (g C m -2 d -1 ) Omräknade till dygnssummor: Day no. Kontinuerliga mätningar blir årssummor!

13 DegeröStormyr(boreal myr)

14 DegeröStormyr En koldioxidsänkasedan början av årtusendet

15 Ljusresponsei olikaskogssystemer Ta > 10 2 < Ta <= Ta > 10 2 < Ta <= a (µmol/m²s) FNEE,sat (µmol/m²s) SE-Htm SE-Nor SE-Svb 0 SE-Htm SE-Nor SE-Svb 8 7 Ta > 10 2 < Ta <= 10 6 Fre,day (µmol/m²s) SE-Svb: Tall/gran SE-Nor: Tall/gran SE-Htm: Gran 0 SE-Htm SE-Nor SE-Svb

16 Modelleratkoldioxidutbyte baserat på Michaelis-Mentens ljusresponskurva

17 Instrumentationeni högamaster Kombineradeekosystem& atmosfärsstationer Trädhöjd15-25 m Mastens höjd m Norunda special: 14-nivåers 3-D 10 Hz sonic profil T air, CO 2, H 2 O profil T soil, WC soil profil Sonic u,v,w + koncentrationer strålningskomponenter flödesmätningar (CO 2, H 2 O) CO 2, H 2 O, CH 4, CO konc. x4 Bladyteindex Biomassetillväxtt Markkemi och temp Nederbörd...

18 Norunda

19 Kortvarigaeffekter: Förhöjd kolmonoxidhalt i Norunda när vindriktningen är från brandområdet I Västmanland(sommar 2014) NASA, 4 August 2014 Holst, 13 September 2014

20 Långvarigakoncentrationsmätningar Ökande koldioxidhalt i luften i Norunda månadsmedelvärden från Mauna Loa, Hawaii ICOS mätningar SE-Nor (2 h-medelvärden )

21 Kontinuerliga mätningar av koncentrationer och termisk stratifiering

22 Långvarigakoncentrationsmätningar Trajektorier visar på antropogena utsläpp i Hyltemossa(Juli 2015) (NOAA HYSPLIT transport and dispersion model,

23 ICOS RI beståraven operationelldel ochett bolag fördataleveransochkoordination Carbon Portal

24 Stationer i ICOS RI länderoch95 stationer sålångt

25 Varmasommaren2003 varstoradelarav Europasekosystemkoldioxidkällor

26 ICOS Sweden Europeiskpartner ochnationellinfrastruktur Norunda Svartberget Hyltemossa Abisko-Stordalen Östergarnsholm Degerö Lanna

27 ICOS Sweden Sveriges bidrag när det gäller observationer till ICOS RI ICOS Sweden ärettkonsortiummed 6 partners VR finansierar50% avverksamhetenkommandeperiod, partnerna står för resterande 50% Sverige driver också ICOS Carbon Portal

28 ICOS Sweden ytterligaresyftenförsvenskaintressen Focus på typiska nordiska ekosystem, där stora förändringar är att vänta. Förse forskarsamhället, även utanför den direkta forskningen om växthusgaser, med information och data av hög kvalitet på utbytesprocesser av tex energi för utveckling och validering av väder ochklimatmodeller. Att förse svenska beslutsfattare med relevant information och data på lokalochregional skala. Att bidra med gasstandarder, mätprotokoll och up-to-date metodologi för alla flux- och koncentrationsmätningar i Sverige. Att tillhandahålla mätstationer och data för avancerad forskning och utbildning.

29 ICOS Sweden organisation

30 Om du villanvända Data från ICOS RI och ICOS Sweden Sweden Alla data kommer att vara tillgängliga via ICOS Carbon Portal (hopefully soon) Det finns också möjlighet till att få kortare serier eller specialdata direkt från stationerna från ICOS Sweden Bedriva forskning vid någon av ICOS Swedens stationer Stationerna är öppna för forskare Basic service finns (internet, monitoring, experthjälp för våra mätningar etc.)

31 Tack föreruppmärksamhet! Kontakt: Föreståndare: Professor Anders Lindroth Vetenskaplig koordinator: Dr. Maj-Lena Linderson