(CzechGlobe Division of Ecosystem Analyses Department of Matter and Energy Fluxes Marian Pavelka and colleagues OP Výzkum a vývoj pro Inovace MINISTERSTVO ŠKOLSTVÍ MLÁDEŽE A TĚLOVÝCHOVY EVROPSKÁ LINIE EVROPSKÝ FOND PRO REGIONÁLNÍ ROZVOJ Jánce pro vás rozvoj CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe What is the research area of the team? •Long-term monitoring of greenhouse gases fluxes and meteorological elements (infrastructure of atmospheric station and network of ecosystem stations) •Understanding of physiological processes (level cell - individual -ecosystem) affecting ability of ecosystems to bind atmospheric carbon •Quantification and dynamics of ecosystem CO, fluxes and model estimation of future development and upscafing into the CR scale •Description of ecosystems' adaptation to global climate change and a proposal of arrangements that will reduce negative impacts and increase the ability of ecosystems to bind C02 from atmosphere www.czechglobe.cz 2 Methods description Ecosystem stations (ES): - GHG fluxes - especially C02, N20, CH4 - energy fluxes - other parameters: » vertical C02 concentration profile in air and soil » water balance » radiation balance » carbon stock in vegetation and soil » meteorological elements (Ta, Ts, Rh, WS, SM, precipitations, radiation...) » tree transpiration flow (heat pulse method) » nitrogen inputs » phenology cameras » litterfall amount » biomass inventory... Data stored in 2 levels: final (processed) data and rough data for the possible reprocessing according to the newest procedures. www.czechglobe.cz 4 Eddy covariance technique 11 < -A i \' ■ ultrasonic anemometr eddy covariance tower infrared gas analyzer and control computer Principle of eddy-covariance method Equation: Fc =(wp^\- w'p verage vertical flux c In suitable (long time) interval w = 0 w — vertical component of a wind velocity vector p - a scalar (temperature, gas concentration) Final form : c ^CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe Net Ecosystem Production (NEP) of five ecosystems 1zo so 40 o -to -so ISO spruce forest grassland ra .c O Q. LU agroecosystem 120 so -AO wetland Time (month) Čistá ekosystémová produkce - horský smrkový les sink source 6 12 18 6 12 18 Hour [kg C02ha"1h"1] ^CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe High production days analyse 100 80 re ■a re .c O 0. LU ■100 DETERMINATION OF PRODUCTION POTENTIAL (NEPpot) The highest ecosystem sustainable biomass production in certain time of the year. HHH(^lf^|(Nm(r)m'f"JTf^flíllnlíl^D^D^Dlfl^^^M()Ooomo1(^)(^lOOOHHHH(^lr^l(^l ..............................tH tH tH t-í tH t~í ^—i tH t-H oaiWiD^^m^fííHoaiMNiDuioniNHomwN^^rnHOoioo.......... H H PJ H N H N H H IN H IN H CM Kl H rM H rM HHrMNlfllflrONHOmMN H (M H rM fl fM Date -NEP2006 -NEP2007 NEP 2008 -NEP 2009 15 ^CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe High production days analyse 100 re ■a re .c O 0. LU ■100 DETERMINATION OF PRODUCTION POTENTIAL (NEPpot) The highest net ecosystem sustainable production in certain time of the year. HHH^l|(^|lNmwto,f^■íf"í''1lnl/^^D^Ď^DlC^^^oocooool(n(n laboratory analyses of selected gases and their isotope composition Further, the AS will also support research of GCC impact on air quality and long-range transport of atmospheric pollutants (gaseous mercury, aerosols, tropospheric ozone) The Atmospheric Station Kresin u Pacova and Observatory Kosetice (will) represent the Czech Republic in activities under various internatuional projects. www.czechglobe.cz 21 CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe Future studies using data from the AS Kresin • Temporal trends, seasonality and variability in concentration data series • Long-range transport of measured species • Isotope concentration patterns and trends • Source apportionment of measured species • Vertical gradients of measured species • Fate of species in the boundary layer • and others For all of this capability of statistics and mathematical modeling is needed. ^CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe Co nabízíme? Práce na pracovišti s jedinečným vybavením a historií Intenzivní mezinárodní spolupráce Velké množství kvalitních datových souborů Přístup do mezinárodních databází Odborný růst Kariérní postup Genderově citlivý přístup www.czechglobe.cz 23 CzechGlobe Centrum výzkumu globální změny - CzechGlobe Co hledáme? • Skutečný zájem o podstatu problému, vidět za daty biologii • Iniciativu • Statistické zpracování dat • Data mining • Matematické modelování - gapfilling - aplikace a modifikace současných modelů - tvorba nových modelů současného a budoucího chování ekosystémů - modely dálkového přenosu látek - znalost programování (napr: Matlab, R, Fortran) www.czechglobe.cz 24 J Thank you for your attention