STUDIEREA CU AJUTORUL IZOTOPILOR STABILI A ROLULUI ECOSISTEMELOR TERESTRE IN STOCAREA CARBONULUI SI REDUCEREA EMISIILOR DE CO₂

Obiective

Pentru studierea ecosistemelor terestre in reducerea emisiilor de CO₂ s-au ales trei tipuri de ecosisteme: (1) padure de foioase, (2) pasune, (3) vegetatie caracteristica zonelor umede si mlastinoase. Pentru fiecare din aceste ecosisteme proiectul si-a propus sa rezolve urmatoarele probleme:

• elaborarea modelelor de discriminare izotopica a celor trei ecosisteme folosind semnalele izotopice masurate pentru fiecare din ele
• partitia fluxului net de CO₂ intre ecosistem si atmosfera in fluxurile componente combinand datele experimentale cu modele teoretice cunoscute
• interpretarea variabilitatii spatiale si temporale a semnalelor izotopice atmosferice si terestre cu referire la cele trei ecosisteme
• influenta surselor antropogenice asupra concentratiei ¹³C in CO₂ atmosferic si studierea contributiilor biologice si antropice asupra lui.

Obiective masurabile

Pentru rezolvarea problemelor propuse mai sus avem urmatoarele obiective:

• sintetizarea celor mai recente date legate de modele de discriminare izotopica in ecosisteme similare din alte zone de pe glob
• selectarea si experimentarea celor mai bune metodologii pentru determinarea compozitiei izotopice a materiei organice din sol, a CO₂ rezultat din respiratia plantelor si solului precum si a CO₂ atmosferic
• aplicarea modelului de amestecare a doua componente pentru obtinerea compozitiei izotopice a CO₂ rezultat din respiratia ecosistemului (δ¹³C_R)
• separarea fluxurilor de CO₂ atmosferic in fluxuri componente cu amprente izotopice diferite pentru ecosistemele studiate
• reducerea erorilor in determinarea compozitiei izotopice (δ¹³C_R), prin folosirea a doua tipuri de regresii: lineara si geometrica
• verificarea experimentala a modelului multicomponent pentru CO₂ rezultat din respiratia solului
• modele de variatie a fluxului de CO₂ cu inaltimea de colectare a probelor
• determinarea variatiilor temporale a semnalelor izotopice obtinute pentru un ecosistem
• verificarea ipotezei ca, compozitia izotopica a ¹³C din fluxul de CO₂ rezultat din respiratia ecosistemului depinde de conditiile de mediu (lumina, temperatura, precipitatii, umiditatea solului)
• se demonstreaza ca, compozitia izotopica a rezervoarelor de carbon ale ecosistemului (cum sunt frunzele si materia organica din sol) nu este echivalenta cu ¹³C_R, prin urmare determinarea variatiei concentratiei de CO₂ atmosferic, [CO₂], fata de compozitia izotopica a ¹³C in CO₂ atmosferic, ¹³C, este metoda potrivita pentru estimarea compozitiei izotopice a fluxurilor ecosistemului (metoda dreptelor Keeling)
• verificarea ipotezei ca variabilitatea spatiala a lui ¹³C_R pentru ecosistemele studiate depinde de tipul speciilor ce compun aceste ecosisteme
• stabilirea modelelor de variatie a lui ¹³C_R pentru diferite scari de timp: diurne, sezoniere si anuale
• cuantificarea impactului surselor antropice asupra fluxului de CO₂ atmosferic folosind legea conservarii maselor si modelul multicomponent