Füves ökoszisztémák szén-dioxid forgalma

A Föld ökoszisztémái között fontos helyet töltenek be a füves területek. Fontosságuk elsődleges ökoszisztéma funkcióikon, - így szénmérlegükön és vízgazdálkodásukon - keresztül például élelmiszer-termelő, vagy klíma-szabályozó képességükben nyilvánul meg. Azonban ezek a funkciók (ökoszisztéma szolgáltatások) a klíma és a földhasználat módjának változásai miatt könnyen sérülhetnek. A gyepek sérülékenységét többek között nettó ökoszisztéma gázcseréjük (NEE) éves skálájú változékonyságával mérhetjük, veszteségként értékelve azt, ha az ökoszisztéma szenet (szén-dioxidot) veszít és nyereségként, ha szenet (szén-dioxidot) nyel el.

Célunk különböző füves területek szénmérlegének így a nettó ökoszisztéma cseréjének (NEE) illetve a nettó ökoszisztéma produkciójának (NBP) meghatározása.

Célunk továbbá a szénmérlegben szerepet játszó komponensek azonosítása (talajlégzés, ökoszisztéma illetve növényi egyed szintű légzés, heterotróf légzés, laterális szén-transzfer, növényi asszimiláció) és azok időjárással összefüggő variabilitásának feltárása.

A kutatások során a füves ökoszisztémák szénmérlegét örvény kovariancia alapú CO2 fluxus méréssel határozzuk meg. A fluxus méréseket kiegészíti a növényzet produktivitását jellemző vegetáció reflektancia-sajátosságainak, levél felület indexének (LAI) továbbá a felszín alatti és felszín feletti biomasszának mérése. A szénmérlegben szerepet játszó komponensek további feltáráshoz az Intézet egy egyedülálló automata talaj légző rendszert fejlesztett ki, valamint megkezdte terepi 13-szén izotópos méréseit is (2011). Utóbbi a talaj légzésben szerepet játszó heterotróf és autotróf légzés elkülönítésére alkalmas.A szén-dioxid fluxus illetve a meteorológiai mérések 2002 óta folynak a kiskunsági homok pusztagyepen (Bugac) illetve 2004 óta egy hegyvidéki kaszáló réten (Szurdokpüspöki).

Résztvevők:
Dr. Nagy Zoltán, Dr. Balogh János, Dr. Pintér Kriszta, Dr. Péli Evelin, Cserhalmi Dóra, Dr. Fóti Szilvia, Papp Marianna, Hidy Dóra, Koncz Péter.

Partnerek
CzechGlobe, Biotechnical Faculty, University of Ljubljana, INRA, MTA Ökológiai és Botanikai Intézet,

Lezárult projektek
CarboEurope, NitroEurope, CarboMont, GreenGrass

Futó projektek
AnimalChange EU FP7, OTKA PD 100575: Talajlégzés-alkotók vizsgálata mezőgazdasági talajokban, OTKA PD 100944: Természetes gyepfelszín szén-dioxid forgalma bizonytalanság csökkentése

Válogatott publikációk:

Balogh J., Pintér K., Fóti Sz., Papp M., Cserhalmi D., Nagy Z. (2011): Dependence of soil respiration on soil moisture, clay content, soil organic matter and CO2 uptake in dry grasslands. SOIL BIOLOGY & BIOCHEMISTRY 43: pp. 1006-1013. IF: 3.504

Nagy Z.,Pintér K.,Pavelka M., Darenová E., Balogh J. (2011): Carbon balance of surfaces vs. ecosystems: advantages of measuring eddy covariance and soil respiration simultaneously in dry grassland ecosystems, BIOGEOSCIENCES 8: pp. 2523-2534. IF: 3.859

Pintér K., Balogh J., Nagy Z. (2010): Ecosystem scale carbon dioxide balance of two grasslands in Hungary under different weather conditions. ACTA BIOLOGICA HUNGARICA 61: pp. 150-155. IF: 0.793

Pintér K., Barcza Z., Balogh J., Czóbel Sz., Csintalan Zs., Tuba Z., Nagy Z. (2008): Interannual variability of grasslands' carbon balance depends on soil type. COMMUNITY ECOLOGY 9:(Supl. 1. ) pp. 43-48. IF: 0.898

Nagy Z., Pintér K., Czóbel Sz., Balogh J., Horváth L., Fóti Sz., Barcza Z., Weidinger T., Csintalan Zs., Dinh N. Q., Grosz B., Tuba Z. (2007): The carbon budget of a semiarid grassland in a wet and a dry year in Hungary. Agriculture, Ecosystems & Environment 121:(1-2) pp. 21-29. IF: 2.308

Cikk a bugaci és mátrai NEE mérés eredményeiről a Magyar Tudomány folyóiratban (1280-1287)

Szakdolgoztai, TDK témák és PhD lehetőségek
1. Az emelt CO2 koncentráció hatása gyepek működésére (témavezető: Dr. Nagy Zoltán)
2. Nem destruktív módszerek összehasonlítása a növényi produkció becslésére (témavezető: Dr. Nagy Zoltán)
3. Gyepek energiaháztartásának vizsgálata (témavezető: Dr. Pintér Krisztina)
4. Mezőgazdasági talajok CO2 kibocsátásának mérése és modellezése (témavezető: Dr. Balogh János)
5.Füves ökoszisztémák szén-dioxid forgalmát befolyásoló vegetáció és talaj struktúrák vizsgálata (TDK, szakdolgozat témavezető: Koncz Péter)

Az örvény-kovariancia mérés eredményei

- a kék szín a CO2 felvételt jelöli (fotoszintézis)
- a zöld/sárga/piros színek a CO2 leadását jelölik (légzés)