Plant Functional Types for Land Surface Modelling in South Ecuador - Spatial Delineation, Sensitivity and Parameter Determination

Klima- und Landnutzungsveränderungen bedrohen die globale Biodiversität. In einem der artenreichsten Gebiete der Welt arbeitet die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierte Forschergruppe "Biodiversity and Sustainable Management of a Megadiverse Mountain Ecosystem in South Ecuador" (FOR 816). Von der lokalen Bevölkerung geht ein enormer Druck auf die Umwelt aus und resultiert in einer sehr hohen Entwaldungsrate. Um die Lebensgrundlage der örtlichen Bevölkerung zu wahren, müssen nachhaltige Bewirtschaftungssysteme entwickelt werden. Zukünftige Landnutzungsveränderungen und ihre Auswirkungen auf klimatische und hydrologische Faktoren können mit numerischen Modellen untersucht werden. Entwickelte Managementstrategien können durch die Modellen untersucht und bewertet werden, ohne real in das Landschaftsgefüge einzugreifen. Ziel der präsentierten Arbeit ist es, das Ausmaß der vorhergesagten Landnutzungsänderungen und ihre Auswirkungen auf die Ökosystemleistungen hinsichtlich der Regulation von Wasserflüssen und Klimaparameter zu analysieren. Um dieses zu erreichen, wird ein spezifisches, hochmodernes Austauschmodell der Energie- und Wasserflüsse (Community Land Model, CLM) zwischen Boden, Vegetation und der Atmosphäre in einer regionalen Auflösung aufgesetzt (auch SVAT-Modell genannt). Die Parametrisierung der Vegetation erfolgt über sogenannte Pflanzenfunktionstypen (PFT). Die PFT werden im vorhinein mit Hilfe von Vegetationseinheiten definiert, die auf ökologischen Felduntersuchungen beruhen. Die Parametrisierung des Models wird durch die Formulierung von 3 Hypothesen unterstützt. Um die Hypothesen zu testen, werden dementsprechend 3 Arbeitspakete (AP) etabliert. Die gesamte Arbeit bietet eine regionalisierte Modelumgebung, um verschiedene Landnutzungsänderungen im Hinblick auf ihre Auswirkungen auf die Energie- und Wasserströme zwischen Boden, Vegetation und Atmosphäre unter veränderlichen, klimatischen Verhältnissen zu analysieren. Neben der Bewertung der einzelnen Hypothesen hat die Arbeit andere innovative Beiträge geleistet. Die neuen Werte für den vorinstallierten CLM-PFT der immergrünen tropischen Bäume tragen zu den aktuellen Verbesserungen des CLM bei.