"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7527
ETF7527 "Maakasutuse ja veerežiimi muutuste mõju metaani ja naerugaasi emissioonile põllumajandusmaastikul (1.01.2008−31.12.2011)", Ülo Mander, Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskond, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituut, Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond.
ETF7527
Maakasutuse ja veerežiimi muutuste mõju metaani ja naerugaasi emissioonile põllumajandusmaastikul
The impact of changes in land use and water regime on emission of methane and nitrous oxide from agricultural landscapes
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.8. Keskkonnaseisundit ja keskkonnakaitset hõlmavad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia50,0
4. Loodusteadused ja tehnika4.2. MaateadusedP510 Füüsiline geograafia, geomorfoloogia, mullateadus, kartograafia, klimatoloogia 1.4. Maateadused ja sellega seotud keskkonnateadused (geoloogia, geofüüsika, mineroloogia, füüsiline geograafia ning teised geoteadused, meteoroloogia ja ning teised atmosfääriteadused, klimatoloogia, okeanograafia, vulkanoloogia, paleoökoloogia50,0
AsutusRollPeriood
Tartu Ülikool, Bioloogia-geograafiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskond, Tartu Ülikooli Ökoloogia- ja Maateaduste Instituutkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
Tartu Ülikool, Loodus- ja tehnoloogiateaduskondkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008348 000,00 EEK (22 241,25 EUR)
01.01.2009−31.12.2009334 080,00 EEK (21 351,60 EUR)
01.01.2010−31.12.2010334 080,00 EEK (21 351,60 EUR)
01.01.2011−31.12.201121 351,60 EUR
86 296,05 EUR

Projekti peamised eesmärgid on: (1) selgitada maakasutuse intensiivsuse muutuse (nii mahajätmise kui intensiivistamise suunas) mõju N2O ja CH4 voogudele erinevatel muldadel asuvatel põllumajanduslikel kõlvikutel; (2) määrata potentsiaalne kasvuhoonegaaside voogude ulatus sõltuvalt veerežiimi muutustest nii põllumajanduslikel kõlvikutel kui ka (energia)mets kooslustes põllumajandusmaastikes; (3) laiendada katseväljakul mõõdetud kasvuhoonegaaside emissiooni väärtused maastikulisele ja reginaalsele tasandile toetudes ka kirjanduse andmetele ning kasutades GISi tehnoloogiat; (4) koostada maakasutuse stsenaariumid mahajäetud kõlvikute optimaalseks kasutuseks (nt. energia-biomassi kasvatamiseks) kasvuhoonegaaside voogude minimiseerimise ning süsinikubilansi alusel. Projekti peamised hüpoteesid on: (1) madala lämmastiku sisendkoormusega mahajäetud põllumajanduslikel kõlvikutel langeb nii nitrifikatsiooni kui ka denitrifikatsiooni intensiivsus ning vastavalt kahaneb ka N2O lendumine, (2) parasniisketel põllumajanduslikel muldadel ei mõjuta maade söötijätmine oluliselt ei CH4 ega N2O voogude intensiivsust; (3) glei(stunud)- ja soomuldadel mõjuvad veerežiimi muutused CH4 and N2O voogudele erinevalt: kuivendamine põhjustab CH4 emissiooni kahanemise ja suurendab N2O lendumist, seevastu veetaseme tõus mahajäetud kõlvikutel ja ka põllumajandusmaastiku (energia)metsatukkades suurendab CH4 ning kahandab N2O lendumist; (4) nii põllumajanduslikel kõlvikutel kui ka metsakooslustes on talvel gaasiliste N voogude peakomponent N2O, suvel aga N2; (5) mahajäetud kõlvikutele rajatud energiametsa istandused glei(stunud)- ja soomuldadel aitavad kahandada nii CH4 kui ka N2O emissiooni ja suurendada C sidumist atmosfäärist. Projekti raames rajatakse järgmised komplekssed uurimisalad: (1) intensiivselt haritaval maal (kõrge N ja P sisend), võrreldakse intensiivseid ja mahajäetud osasid ning veekogude puhverkpooslusi; (2) (energia)metsa kooslsused põllumajandusmaastikul, võrreldakse veerežiimi muutuste mõju; (3) katseväljak haritaval maal vee- ja väetamisrežiimi muutuste selgitamiseks. Gaasiemissiooni mõõdetakse suletud kambri, 15N, atsetüleeni ja He-O meetodite abil. Gaasi-, vee- ja mullaanalüüsid teostatakse ZALFi (saksamaa), BioForski (Norra) ja TÜ Tehnoloogiainstituudilaborites. Aastatele 2008-2011 kavandatud projektis osaleb 10 põhitäitjat, nende hulgas juht ja 5 doktoranti.
The main objectives are: (1) to clarify the impact of the change in land use intensity (abandonment from one side and intensification from another) on fluxes of N2O and CH4 from agricultural fields on different soils; (2) to determine the range of potential GHG fluxes influenced by the change of water regime in both forested and cultivated lands; (3) to upscale GHG emissions from various land use types of different management regime to the agricultural landscapes in Estonia, using the GIS technique; (4) to compile scenarios for optimal land use strategies of abandoned lands to minimize the GHG emission (e.g., biomass production for sustainable energy consumption in abandoned areas). We hypothesize that: (1) in abandoned lands with low N supply, both the rate of denitrification and nitrification will decrease, and thus emissions of N2O will decrease as well, (2) abandonment of cultivated lands on automorphic soils will not significantly influence the CH4 emission but will decrease the N2O emission; (3) changes in water regime influence CH4 and N2O emissions differently: on Gleysols and Histols drainage causes a decrease in CH4 emission but enhances the N2O emission, and vice versa, re-wetting of abandoned lands on hydric soils will result in increase of CH4 and in decrease of N2O flux; (4) in winter the main component of gaseous N fluxes from cultivated areas and also forests is N2O, whereas in summer, N2 is dominating in the flux; (5) the energy forest plantations on Gleysols and Histosols with no significant fertilization level will help decrease both CH4 and N2O fluxes from landscapes. Following field site complexes will be established: (1) on cultivated land with intensive agricultural practices (high N & P input, intensive tillage) and abndoned land on similar soils; (2) patches of energy forest land (willow plantations) within the agricultural landscape, (3) an experimental field site for manipulation with fertilization intensity and soil water table. Gaseous emissions will be studied using the closed chamber, the 15N, the acetylene, and the He-O method. Gas analyses will be carried out in labs of following institutions: the ZALF, Germany, the BioForsk, Norway, and the Institute of Technology, University of Tartu. Supporting water, soil and plant analysis is planned in field sites. Ten principal investigators (including the project leader and 5 PhD students of environmental technology) will be active in this project planned for 4 years (2008-2011).