Forschungsprojekt PeatSens
Messung von Methanemissionen aus Mooren mittels Fernerkundung
Projektbezeichnung Messung von Methanemissionen aus Mooren mittels Fernerkundung
Akronym PeatSens
Projektpartner
Laufzeit 01.02.2024 – 31.01.2027
Fördergeber BMBF
Forschungsfeld

 E+E
(E+E > Energy + Environment,
I+I > Information + Intelligence
M+M > Matter + Materials)
Projektinhalt Das Projekt PeatSens ist Teil des Integrierten Treibhausgas Monitoringsystems für Deutschland (ITMS) und soll die Abschätzung der Methanemissionen aus wiedervernässsten Mooren durch den Einsatz von Fernerkundungsdaten vereinfachen. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe Landschaftsökologie und Standortkunde der Universität Rostock arbeitet unser Fachgebiet an der Erhebung von Daten direkt aus den Moorstandorten und der Abschätzung relevanter ökologischer Parameter mittels Satelliten und Drohnen.
Die Methanemissionen werden mit Hauben direkt im Moor erfasst. Dabei werden die Hauben auf dem Moorboden fest installiert, sodass sich die Konzentrationen der zu messenden Gase sehr genau gemessen werden können. Diese Messungen sind zeit- und arbeitsintensiv, aber die genauste Methode, um zu erforschen, welche Faktoren die Emissionen in wiedervernässten Mooren maßgeblich bestimmen. Bisherige Forschung der Arbeitsgruppe Landschaftsökologie und Standortkunde konnten bereits feststellen, dass der Grundwasserstand und die Vegetationszusammensetzung einen entscheidenden Einfluss darauf haben, wie hoch die Methanemission aus dem Moorboden ist.
Mithilfe von Fernerkundungsdaten soll im Projekt untersucht werden, inwiefern die Methanemissionen aus Moorböden indirekt abgeschätzt werden kann. Dabei werden die Indikatoren wie Wassergehalt des Bodens bzw. Wasserstände, die Vegetation und die Bodenbewegung mittels radar, multi- und hyperspektralen Satellitendaten sowie hyperspektralen Drohnendaten bestimmt. Validiert werden sollen diese Parameter mithilfe der in situ Messungen im Moor parallel zu den Gasmessungen.
Grundwasserstände bzw. die Bodenfeuchte sollen aus synthetic-aperture radar (SAR) Daten abgeleitet werden. Radarwellen können die typische Moorvegetation aus Gräsern und Moosen durchdringen und deren Rückstrahlung kann Aussagen über die Feuchte des Bodens liefern. Die Phaseninformation der Radarwelle soll zusätzlich genutzt werden, um Bodenbewegungen abzuleiten. Bei einem naturnahen Moor wird eine saisonale Oszillation des Torfkörpers erwartet, der in den wasserreichen Wintermonaten quillt und in den heißen und trockenen Sommermonaten schrumpft. Ist das Moor stark entwässert, ist keine Bewegung oder nur ein Schrumpfen, aber eine stärkere Emission zu erwarten. Die Hyperspektralmessungen bieten das Potential Vegetationsklassen durch spezielle spektrale Signaturen voneinander unterscheiden zu können. Spektrale Signaturen sind wie ein Fingerabdruck der Lichtreflexion. Da Hyperspektralsensoren die Reflexionen in bis zu 225 verschiedenen Kanälen aufzeichnet sind diese Daten geeignet, Oberflächenbedeckungen gut voneinander differenzieren zu können. Die Vegetationszusammensetzung dient als Zeiger für den Zustand des Moores, welcher mit dem Emissionsverhalten korreliert. Diese Daten werden im nächsten Schritt als neue Inputparameter für ein auf Fernerkundungsdaten basierendes Moormodell genutzt. Die aus diesem Modell abgeschätzten Methanemissionen sollen mit den über Hauben gemessenen Methanemissionen verglichen, das Modell damit verbessert und bewertet werden.