PhD on carbon cycling (year 2-4) - OPEN NOW!!

This PhD project focuses on carbon cycling in the ecosystem. The project will have its main activity within WP4, but includes elements of WP2 and 3 and Blog as well.

A main component of the project is the measurement of CO₂ exchange by means of chamber technique at the plot scale and the partitioning of net ecosystem exchange into assimilation and respiration.

This will be combined with studies of belowground carbon dynamics and the effects of the treatments by means of the 13C labeling as a result of the CO₂ fumigation of fossil fuel origin.

The project will also include measurements of biomass and its C content.

This project is open for application through COGCI (Copenhagen Global Change Initiative) with deadline 17 January 2005. Contact: Per Ambus, Claus Beier, Kim Pilegaard - Risø

Danish description

Kulstofudveksling mellem et hedeøkosystem og det omgivende miljø under fremtidens klimatiske forhold.

Baggrund
Gennem de seneste årtier er atmosfærens indhold af CO₂ øget med ca. 25 % til de nuværende 360 ppmvol. Denne stigning forventes at fortsætte i takt med det øgede forbrug af fossile brændsler og vil i følge modelbeskrivelser, i kombination med en tilvækst af andre drivhusgasser, medføre en temperaturstigning på 2-4 °C samt ændrede nedbørsmønstre på vore breddegrader. Under disse ændrede klima-forhold er det sandsynligt at kulstofbalancen vil ændres i de naturlige og seminaturlige økosystemer. En sådan ændring af økosystemets samlede C balance kan have stor feed-back effekt på de drivende parametre for klimaet gennem emission af drivhusgasser og for påvirkningen af grund- og overfladevand gennem øget udvaskning.

Der er således et stort behov for at få fastlagt, hvordan ændringer i klimaet vil påvirke de faktorer, som virker tilbage på klimadannelsen og hvordan det vil påvirke næringsstof-balancerne i økosystemer, som vi traditionelt anser for "rene og uforurenende" På denne baggrund har de terrestriske økosystemers rolle som CO₂ "sinks" vundet forøget interesse og megen forskning er for tiden rettet mod at analysere kulstof-fluxen mellem jord-plante systemerne og det omgivende miljø.

Projektets indhold
I feltundersøgelser fastlægges det hvorledes ændrede klimatiske forhold påvirker den overordnede udveksling af kulstof mellem jord-plantesystem og atmosfæren. Målinger gennemføres på "plot-skala" med brug af fluxkammer teknikker til belysning af systemets netto CO₂-flux og respiratoriske CO₂-tab. Målingerne gennemføres regelmæssigt for at undersøge årstidsvariationer og i kortvarige intense kampagner undersøges døgnvariationer. Der kan også inddrages bestemmelse af andre drivhusgasser.

I det eksperimentelle feltarbejde indgår også bestemmelse af "iso-fluxen" med henblik på at differentiere de respiratoriske tab af CO₂ fra heterotrof og autotrof aktivitet. Hertil gennemføres analyser af 13C- og 18O-isotopindholdet i frigivet CO₂ samt plante- og jordprøver. I laboratoriet gennemføres undersøgelser med klimapåvirkede jord-plantesystemer som udsættes for kontolleret indmærkning med isotop-beriget CO₂. Disse undersøgelser skal tjene til at belyse transport- og omsætningsveje for nyligt assimileret kulstof i et nutidigt system sammenlignet med fremtidens system.

Der inddrages analyser af kulstof i forskellige funktionelle puljer (rødder, mikrofauna, mikroorganismer, humus). Herved kan det klarlægges om økosystemets tilpasning til fremtidens klima vil medføre ændringer i kulstofomsætningen og dermed på overordnet sigt systemets evne til at fastholde kulstof. De indsamlede data anvendes til at opstille en parametrisk model for jord-plantesystemets brutto CO₂-flux under nutidige såvel som fremtidige klimaforhold.