THE NITROGEN CYCLE AND ITS INFLUENCE ON THE EUROPEAN GREENHOUSE GAS BALANCE (NITROEUROPE, NEU)
| Naziv projekta |
Tokovi dušikovih spojeva i njihov utjecaj na ravnotežu stakleničkih plinova u Europi (NitroEurope, NEU)
|
| The nitrogen cycle and its influence on the European greenhouse gas balance (NitroEurope, NEU) |
| Kratki opis projekta |
NitroEurope IP - ili NEU skraćeno - usmjeren je na glavno pitanje: Kakav je utjecaj i doprinos reaktivnih dušikovih spojeva (Nr) neto budžetu plinova staklenika (GHG) na području Europe? Pristup NEU projekta u suglasju je sa znanstvenim ciljevima da se težište istraživanja usmjeri na "integraciju mjerenja, procesnih studija i modeliranje budžeta ugljika i dušika". Ovaj se cilj postiže kroz NEU komponente programa koje obuhvaćaju različite elemente sustava unutar integriranog projekta(IP):
- Ekstenzivna integrirana europska mjerna mreža za mjerenje tokova Nr i plinova staklenika (GHGs) te rezervoara spojeva C i N, zasnovana na metodologiji mjerenja s tri razine složenosti, i koja će osigurati 4.5 godine podataka o ključnim procesima, spojevima i razmjeni Nr spojeva (2.5 godine za Razinu-2).
- Poboljšane napredne metode mjerenja koje omogućavaju mikrometeorološka mjerenja velikog broja dušikovih spojeva i koja omogućavaju istraživanje tokova i analizu složenih situacija, uključujući advekciju, kemijsku nekonzervativnost flukseva, mjerenja flukseva unutar biljnog pokrova i njihova primjena tijekom specifičnih studija na postajama razine-3.
- Procjena širokog spektra mjernih metoda pogodnih za dugotrajna "low-cost" mjerenja, i preporuka najboljih metoda i njihovih ograničenja. Primjena na 9 regionalnih lokacija mjerenja složenosti razine-2.
- Detaljne procjene budžeta dušika za glavne europske terestrijalne ekosustave (Forest, Shrubland, Arable, Grassland) za različita klimatska područja, tipove tlai upravljanje i detaljna procjena odnosa koji kontroliraju komponente reaktivnog dušika (Nr) i flukseve ugljika, i definiraju ukupnu razmjenu dušik-ugljik-okoliš.
Odgovori na ova pitanja dobit će se kroz rezultate 6 znanstvenih programa i podprograma koji će osigurati sveobuhvatnu procjenu tokova, izvora i procesa koji kontroliraju kruženje dušika u sustavu atmosfere i terestrijalnih ekosustava. Cilj je kvantificirati razdiobu dušika u prirodi, njegove interakcije s ugljikom i neto razmjena s plinovima staklenika budući da dušik i ugljik u međusobnoj interakciji utječu na koncentracije stakleničkih plinova i mogu ubrzati procese vezane uz klimatske promjene.
Ovi će se ciljevi postići kroz programe koji integriraju:
- Sustav mjerenja tokova i rezervoara N spojeva [Komponenta 1]
- Mreža eksperimentalnih mjerenja u različitim ekosustavima [Komponenta 2]
- Modeliranje C-N tokova na skali zemljišnih čestica [Komponenta 3]
- Analiza krajobraza [Komponenta 4]
- Analiza rezultata na skali Europe [Komponenta 5] i
- Nesigurnost i verifikacija procjena na skali Europe [Komponenta 6].
Povrh toga, organizacija projekta uključuje sve ostale međusobno povezane aktivnosti koje se odnose na upravljanje projektom, bazama podataka, treninzima i diseminacijom.
NEU će unaprijediti osnovno razumijevanje interakcija ugljikovih i dušikovih spojeva na različitim skalama i razviti: procesno usmjerene modele, procjene na razini krajobraza, europske karte rezervoara ugljika i dušika, tokove reaktivnih dušikovih spojeva i neto razmjene plinova staklenika i nezavisnu verifikaciju emisijskih inventara plinova staklenika u skladu sa zahtjevima Kyoto protokola.
|
| Abstract |
The NitroEurope IP - or NEU for short - addresses the major question: What is the effect of reactive nitrogen (Nr) supply on net greenhouse gas budgets for Europe? The objectives are to:
- establish robust datasets of N fluxes and net greenhouse-gas exchange (NGE) in relation to C-N cycling of representative European ecosystems, as a basis to investigate interactions and assess long-term change,
- quantify the effects of past and present global changes (climate, atmospheric composition, land-use/land-management) on CN cycling and NGE,
- simulate the observed fluxes of N and NGE, their interactions and responses to global change/land-management decisions, through refinement of plot-scale models,
- quantify multiple N and C fluxes for contrasting European landscapes, including interactions between farm-scale management, atmospheric and water dispersion, and consideration of the implications for net fluxes and strategies,
- scale up Nr and NGE fluxes for terrestrial ecosystems to regional and European levels, considering spatial variability and allowing assessment of past, present and future changes,
- assess uncertainties in the European model results and use these together with independent measurement/inverse modelling approaches for verification of European N2O and CH4 inventories and refinement of IPCC approaches.
These objectives are met by a programme that integrates:
- an observing system for N fluxes and pools,
- a network of manipulation experiments,
- plot-scale C-N modelling,
- landscape analysis,
- European up-scaling and
- uncertainty and verification of European estimates.
Cross-cutting activities address management, databases, training & dissemination.
In addition to that, the project organisation comprises cross-cutting activities addressing management, databases, training and dissemination.
In addressing the interaction of reactive nitrogen (Nr) and greenhouse gases (GHGs), it is important to consider each of the relevant chemical forms. Nr includes all N forms except N2: oxidized nitrogen (NO, NO2, NOx, HNO3, HONO, NO3- etc), reduced nitrogen (NH3, NH4+) and organic nitrogen, in gas, particulate and aqueous forms. The primary GHGs of relevance for N and C cycle interactions are N2O, CH4 and CO2, although the contributions of reactive N emissions as indirect effects on NGE also need to be addressed. The contribution of these different species to net N budgets and NGE varies substantially according to climate, ecosystem and management.
NEU will advance the fundamental understanding of C-N interactions at different scales and deliver: process-based models, landscape-level assessments, European maps of C-N pools, Nr fluxes and NGE, and independent verification of GHG inventories, as required under the Kyoto Protocol.
|
| Cilj projekta |
Cilj istraživačke komponente projekta C1 je praćenje različitih oblika reaktivnih dušikovih spojeva u atmosferi, Nr, u mreži od 50 postaja na području Europe. Oni obuhvaćaju sve oblike dušika (osim N2): oksidirane (NO, NO2, NOx, HNO3, HONO, NO3- itd), reducirane (NH3, NH4+) i organske dušikove spojeve, a prate se u plinovitom stanju, u lebdećim česticama i u oborini. Doprinos tih spojeva ukupnom budžetu plinova staklenika značajno varira o klimatskim uvjetima, ekosustavu i upravljanju okolišem zbog čega je mreža mjernih lokacija obuhvatila geografsko područje.
Specifični ciljevi NEU C1 aktivnosti projekta su:
- Uspostaviti detaljni sustav monitoringa za praćenje tokova dušika, izvora i procesa koji su značajni za različite tipove ekosustava unutar širokog spektra europskih klimatskih uvjeta i uvjeta stanja tla. (programske aktivnosti A1.1 - A1.5).
- Poboljšati metode za napredna mjerenja tokova dušikovih spojeva Nr and GHG komponenata, uključujući slabo proučene vrste, kako bi se dobila osnova za buduća poboljšanja i razumijevanje procesa (aktivnost A1.1).
- Poboljšati metode za učinkovito (cost-effective) dugotrajno mjerenje glavnih komponenata Nr and flukseva plinova staklenika (GHG), uključujući testiranje s klasičnim metodama i primjenama na odabranim lokacijama u Europi (aktivnost A1.2).
- Upostaviti jezgru mreže za integrirano mjerenje flukseva dušika, rezervoara i proračuna za različite europske terestrijalne ekosustave, te na taj način poboljšati razumijevanje i kvantifikaciju kruženja dušikovih spojeva (aktivnost A1.3).
- Prikupiti podatke o rezervoarima i tokovima dušikovih spojeva na razini biljaka i tla, u svrhu parametrizacije modela i interpretacije podataka o tokovima u mjernoj mreži NEU na postajama mjerenja složenosti razine 3 (aktivnost A1.4).
- Otkriti ključne nepoznanice u mikrobiološkom ciklusu kruženja ugljika i dušika i kruženja emisija dušikovih spojeva putem eksperimentalnih istraživanja. S obzirom na nepouzdanost i nepoznavanje procesa kruženja dušika u tlima mediteranskog područja, uz postaje najviše razine složenosti (3), ciljana mjerenja provodit će se na području Sredozemlja vezano uz komponente programa C2 and C4 (aktivnost A1.4).
- Istražiti utjecaj atmosferskog doprinosa dušika i CO2, kao i doprinosa N i CO2 od poljoprivrednih aktivnosti širom Europe kombinirajući tzv. "low-cost measurement" koncentracija atmosferskih reaktivnih dušikovih spojeva (Nr), njihove razmjene između tla i biljaka i upravljanje tlom pomoću SVAT modela (Soil-Vegetation-Atmosphere-Transport models) i procjene razmjene CO2 za ∼56 CarboEurope lokacija mjerenja (aktivnost A1.5).
- Procijeniti minimalno vrijeme potrebno za detekciju očekivanih promjena tokova reaktivnih dušikovih komponeneta za različite Nr i njihovu razmjenu unutar europskih terestrijalnih ekosustava (aktivnosti A1.1 - A1.5).
|
| Ključne riječi |
Reaktivni dušikovi spojevi, ciklusi kruženja i budžeti dušika i ugljika u okolišu, izvori i ponori dušika i ugljika, emisije, modeli prijenosa, taloženja, kruženja i interakcije dušikovih i ugljikovih spojeva u okolišu.
|
| Reactive nitrogen, atmospheric chemistry, nitrogen cycle, carbon cycle, N and C budgets, ecosystem functioning and global change, climate change, sources and sinks of N and C, modelling, deposition cycling and interaction of N and C |
| Odgovorna osoba |
Sonja Vidič, vidic(at)cirus.dhz.hr, tel. +385 1 4565 719
|
| Sudionici |
Vesna Đuričić, Višnja Šojat, Dunja Borovečki, Zlatica Gliha, tehničari kemijskog laboratorija DHMZ-a
|
| Trajanje |
5 godina, 2006-2011 |
| Suradne institucije/projekti |
Centre for Ecology and Hydrology (CEH), The Natural Environment Research Council (NERC), Velika Britanija - voditelj projekta
Državni hidrometeorološki zavod (DHMZ) sudionik (23)
63 znanstveno istraživačka Instituta i institucije s područja Europe
|
|
|
|