Fernerkundung & Klimamodellierung

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Ziel dieses Teilprojekts ist es mit Hilfe innovativer Fernerkundungsmethoden räumlich differenzierte Eingangsdaten für die Modellierung von Treibhausgasemissionen aus Moorflächen zu erzeugen, so wie die Bereitstellung von Klimadaten & Klimaprojektionen.

 

Fernerkundung

Durch anthropogen gesteuerte Entwässerung oder klimabedingte Austrocknung von Mooren wird organisches Material oxidiert, was die Freisetzung großer Mengen an Treibhausgasen und die Sackung der Mooroberfläche mit sich bringt. Das Monitoring der vertikalen Oberflächenbewegung von Mooren kann daher direkt Aufschluss über die Mooremissionen geben. Zu diesem Zweck werden interferometrische Verfahren auf Sentinel 1 Radarsatellitendaten angewendet, die Hebungs- und Sackungsprozesse im Millimeterbereich detektieren können. Dabei handelt es sich um die Persistent-Scatterer-Interferometrie (Ferretti et al 2000, 2001) wie auch um die Small-Baseline-Methode (Berardino et al. 2002). Des Weiteren werden Sentinel-1-Daten dazu verwendet, Schnitttermine von Grünland auf bewirtschafteten Mooren abzuleiten, die eine wichtige Information für die Treibhausgas-modellierug darstellen.

Aus optischen Sentinel 2 Satellitendaten werden mit Hilfe eines cloud-computing basierten Ansatzes NDVI-Zeitreihen für ganz Bayern erzeugt um Aussagen über die Dynamik der Pflanzenvitalität auf Mooren machen zu können. Schlussendlich dienen aus LANDSAT-Daten abgeleitete räumliche Verdunstungskarten den hydrologischen Modellen in Teilprojekt 2 als Kalibrierungsgrundlage.

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Bewegungsgeschwindigkeit [mm/Jahr] der Mooroberflächen in Schechenfilz und Weidfilz in Blickrichtung des Satelliten im Jahr 2018.

Regionale Klimaprojektion

Das Teilprojekt 4 stellt für die Modellierungen der anderen Teilprojekte meteorologische Beobachtungsdaten und Klimamodellprojektionen zur Verfügung. Für den historischen Zeitraum wird auf den meteorologischen Referenzdatensatz SDCLIREF zurückgegriffen, der am Department für Geographie der LMU entwickelt wurde. Von dem im ClimEx-Projekt (finanziert durch das Bayerische StMUV) erzeugten Klimamodell Large Ensemble CRCM5-LE (Leduc et al 2019) stehen dem Projekt 10 Simulationen für den Zeitraum 1980-2099 zur Verfügung. Die einzelnen Simulationen wurden mit leicht veränderten Startbedingungen initialisiert, welches zu unterschiedlichen Ausprägungen desselben Klimas führt und somit die natürliche Variabilität des Klimasystems abbilden können. Für die zukünftige Entwicklung des Klimas wird das Emissionsszenario RCP8.5 (RCP – Representative Concentration Pathway) verwendet und postuliert damit ein extremes Zukunftsszenario, in dem mit einer sehr starken Temperaturzunahme und einem Rückgang des sommerlichen Niederschlags in Bayern zurechnen ist. Somit können gravierende Stressfaktoren für die Moore simuliert werden.

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Mittlere monatliche Niederschlagssummen und Mitteltemperaturen über dem Schechenfilz für den Zeitraum 1950-1999 im Vergleich zum Trockenjahr 2018.

Team

Team des Projekts 4

Ludwig-Maximilians Universität
Department für Geographie
Lehrstuhl für Geographie und geographische Fernerkundung
  • Prof. Dr. Ralf Ludwig

  • Dr. Philip Marzahn

  • Dr. Verena Huber García

  • Thomas Ramsauer

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