Umweltdaten

TERENO-Observatorien setzen neue Maßstäbe

 

Jedes Detail zählt

Wie verändert der Klimawandel die Wiesen, Wälder und Seen in Deutschland? Um diese Frage zu beantworten, hat die Helmholtz-Gemeinschaft vor zehn Jahren High-Tech-Observatorien in vier Schlüsselregionen aufgebaut. TERENO heißt dieses Messnetzwerk, das mittlerweile Vorbild für moderne Umweltforschung auf der ganzen Welt ist. REKLIM-Forscher haben dieses Vorzeigeprojekt mit vorangetrieben und können im Jubiläumsjahr von Erfolgen auf vielen Ebenen berichten.

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Wie setzt die Hitze den Pflanzen zu?

"TERENO ist für uns zum wichtigsten Forschungsnetzwerk innerhalb Deutschlands geworden. An den Messstandorten des Observatoriums in den Voralpen untersuchen wir zum Beispiel, wie sich Hitzewellen und Dürren auf natürliche Ökosysteme und auf landwirtschaftlich genutzte Flächen auswirken. Es geht also um zentrale Fragen wie: Wie viel Bodenwasser steht den Pflanzen zur Verfügung und welche Stressreaktionen zeigen sie während einer Hitzewelle? Solche detaillierten Studien wären ohne die stationäre Technik an den TERENO-Standorten gar nicht möglich. Sie bildet das Rückgrat unserer Arbeit und wird durch Messungen mit mobilen Geräten ergänzt."

PROF. DR. HANS PETER SCHMID
Klimaforscher und Leiter des Institutes für Meteorologie und Klimaforschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Garmisch-Partenkirchen

 

Entwickelt für TERENO, genutzt weltweit

"Die TERENO-Observatorien waren und sind eine ideale Spielwiese, um neue Methoden zur Qualitätssicherung von Umweltdaten zu testen. Wir haben im REKLIM-Verbund beispielsweise eine Software weiterentwickelt, mit der wir unsere Langzeitmessungen zum Kohlendioxidaustausch zwischen der Atmosphäre und dem Ökosystem überwachen können. Die Software untersucht unsere Messdaten automatisch auf Messfehler und ähnliche Algorithmen werde nach dem erfolgreichen Test in Deutschland mittlerweile auch im europäischen Kohlendioxid-Messnetzwerk ICOS sowie in den USA eingesetzt."

DR. MATTHIAS MAUDER
Atmosphärenforscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

 

Forschung mit unmittelbarem Praxisbezug

"TERENO hat neben der nationalen und internationalen wissenschaftlichen Vernetzung auch zum regen Austausch mit lokalen Akteuren aus der Land- und Forstwirtschaft sowie dem Naturschutz geführt. Wir haben zum Beispiel gemeinsam mit Landwirten und Landwirtschaftsberatern aus der Region Südbayern überlegt, wie wir unser Wissen zum optimierten Grünland-Management aufbereiten müssten, sodass die Landwirte auch bei ihrer täglichen Arbeit davon profitieren können. Daraus entstanden ist u. a. ein praxisnahes Forschungsprojekt, in dem wir jetzt gemeinsam der Frage nachgehen, wie viel Stickstoff aus der Gülle den Pflanzen überhaupt zu Gute kommt."

DR. RALF KIESE
Biogeochemiker am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

 

Unser Konzept setzt Maßstäbe

"In unseren TERENO-Observatorien kombinieren wir seit zehn Jahren neueste Messtechnik mit innovativen Modellansätzen und untersuchen erstmals alle Komponenten der Umwelt – ein Konzept, das international Nachahmer findet. Es bildet zum Beispiel die Grundlage für das große europäische Umwelt-Beobachtungmessnetzwerk „eTLER“, welches derzeit geplant wird. Darüber hinaus erheben wir in den TERENO-Observatorien Daten für das europäische Kohlendioxid- Messnetzwerk ICOS. Diese und andere Erfolge sind nur möglich, weil alle Beteiligten eng zusammenarbeiten. Für mich ist TERENO ein Musterbeispiel der Kooperation innerhalb der Helmholtz-Gemeinschaft."

PROF. DR. HARRY VEREECKEN
Umweltforscher am Forschungszentrum Jülich (FZJ)

 

Online-Anschluss für abgelegene Observatorien

"Der Aufbau der TERENO-Messstandorte hat uns vor die Aufgabe gestellt, optimierte Lösungen für das Datenmanagement zu entwickeln, angefangen bei der Datenerfassung an den Sensoren über den automatisierten Datentransfer und die Speicherung bis hin zur Visualisierung im Internet. Eine Arbeit mit großem Mehrwert, denn das Wissen und die Techniken zur Online- Anbindung von Standorten in geographisch schwierigen Lagen konnten wir anschließend auch auf die Messstandorte anderer Projekte übertragen, so zum Beispiel in Ghana und Burkina Faso."

FRANK NEIDL
Leiter der IT-Abteilung des Institutes für Meteorologie und Klimaforschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Garmisch-Partenkirchen

 

Hand in Hand mit Universitäten

"Die europaweite Dürre im Sommer 2018 hat gezeigt, wie wichtig das Monitoring der Bodenfeuchte für die Landwirtschaft ist. In den TERENO-Observatorien setzen wir die neue Cosmic-Ray-Neutron-Sensing-Methode zur Messung der Bodenfeuchte ein und arbeiten gemeinsam mit Wissenschaftlern verschiedener Universitäten daran, diese Tech- nik zu verfeinern. Unser Ziel ist es, das Messverfahren flexibler und übertragbarer zu machen, sodass die Bodenwasserverteilung auf regionaler Ebene häufiger und vor allem genauer erfasst werden kann. Auf diese Weise fördert TERENO auch die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Helmholtz-Forschungszentren und den Universitäten."

DR. HEYE BOGENA
Umweltforscher am Forschungszentrum Jülich (FZJ)

 

Extreme Trockenheit schwächt Kiefern und Eichen

"Eine der wichtigsten Aufgaben des TERENO-Observatoriums Nordost ist das umfassende Umwelt-Monitoring alter Baumbestände im Müritz Nationalpark. Dabei untersuchen wir, wie das Wetter und Klima das Wachstum der Bäume beeinflusst. Mit Hilfe von TERENO konnten wir zum Beispiel die Auswirkungen des Extremsommers 2018 auf verschiedene Baumarten genau verfolgen. Während die Buche mit erstaunlich gutem Wachstum überraschte, zeigten Eiche und Kiefer wider Erwarten starke Wachstumseinbrüche. Diese Erkenntnisse helfen uns zu verstehen, unter welchen Bedingungen Bäume wie wachsen. Außerdem können wir jetzt anhand der Wachstums- oder Jahresringe alter Bäume genauer ableiten, wie das Klima in den letzten Jahrhunderten variierte."

DR. INGO HEINRICH
Dendrochronologe am Deutschen GeoForschungsZentrum (GFZ) und wissenschaftlicher Koordinator des TERENO-Observatoriums Nordost

 

  

Beteiligte Helmholtz-Forschungszentren: DLR, FZJ, GFZ, HMGU, KIT, UFZ