Treibhausgase und Wasserisotope Forschungsthemen
Quellen und Senken von Methan
Wir studieren anhand von stationären oder mobilen Messungen die Quellen und Senken von Methan sowohl lokaler bis regionaler Emitter. Anhand von Ausbreitungsmodellen bestimmen wir die Quellstärken und anhand der Methanisotopie bestimmen wir die Signatur der Emitter. In zahlreichen Projekten wie dem Europäischen Projekt MEMO2 haben wir die Methoden entwickelt und getestet die Lücke zwischen wissenschaftlichen Schätzungen der Emissionen auf globaler Ebene aus In-situ-Überwachungsprogrammen und den „Bottom-up“-Schätzungen von Emissionen aus lokalen Quellen, zu schließen. Cavity-Ringdownspektrometer werden in unserem Servicefahrzeug betrieben oder gar auf einem Fahrrad mitgeführt, um lokale Emissionen wie die von Mülldeponien, Biogasanlagen oder Wiederkäuern aufzuspüren und zu vermessen. Aktuelle Kooperationspartner in diesem Forschungsgebiet ist das Umweltbundesamt und verschiedene Universitäten und Forschungseinrichtungen in Deutschland und im Ausland.
Wasserisotope und der Wasserkreislauf
Ein weiteres wichtiges Forschungsfeld ist die Untersuchung der Herkunft von Wasserdampf und Regen. Seit mehr als 45 Jahren wird am Institut für Umweltphysik die Isotopenzusammensetzung von Wasser in einer Vielzahl von Proben analysiert. Seit 2013 mit neuer spektrokopischer Technologie. Die Feuchtigkeit in der Luft und somit die Niederschläge nehmen ihren Ursprung meist über den Ozeanen. Durch atmosphärische Strömungen wird der Wasserdampf transportiert und ausgeregend. Wasser hat nur eine sehr kurze Verweildauer in der Atmosphäre, das heißt ein Molekül verweilt nur wenige Tage bis Wochen, bis es wieder im endlosen Kreislauf von Niederschlag, Abfluss in die Ozeane durch Flüsse, viele Jahrhunderte im Ozean verweilt, bis es wieder vedunstet. Während des atmosphärischen transports und bei der Verdunstung und Kondensation wird die Isotopenzusammensetzung von Wassermolekülen (H2O, HDO, H218O, HD18O, H217O,... ) verändert. Wir untersuchen die Entwicklung der Isotopenzusammensetzung im Niederschlag und im Wasserdampf um die Herkunftsregion des atmosphärischen Wassers und dessen Transport besser zu verstehen. Unsere Meßmethoden finden auch Anwendung in der Lehre, als versuch im Fortgeschrittenen Praktikum „Rayleigh Fraktionierung“ und wir bestimmen die Isotopenzusammensetzung für andere aquatische Systeme (Grundwasser, Sehen, Meerwasser, Tropfwässer in Höhlen .. )
