Centrum výzkumu globální změny, vvi AV ČR - cerit-sc

Transkript

Centrum výzkumu globální změny, vvi AV ČR - cerit-sc
CzechGlobe – Centrum výzkumu
globální změny
Akademie věd České republiky, v.v.i.
Mission statement ve vztahu k projektu CERIT
Michal V. Marek
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Pojem Globální změna
Motivace
CzechGlobe
Pojem Globální změna (GZ) je stále v centru pozornosti jak odborné tak i laické veřejnosti. GZ se stala nejen
ekologickým, sociologickým a technickým problémem současnosti , ale má i výraznou politickou dimenzi s globálním
dosahem. To je velký problém, neboť právě politická stránka problému GZ významně ztěžuje racionální
rozhodování. GZ se tak stává předmětem mnohdy až nedůstojných půtek a iracionálních diskusí. Tento stav, díky
obecně známým příčinám, tak typických pro naší společnosti, je v České republice zvláště vyhrocený. To ale na
straně druhé objektivně zvyšuje tlak na z ustavení objektivní znalostní základny pro potřeby jak soukromých subjektů
tak i pro státní správu, samosprávu a jejich orgány.
„Globální změna “široké spektrum biofyzikálních a socioekonomických změn,
které mění fungování Země jako systému v planetárním měřítku, např. proměny
klimatu, produktivity krajiny a oceánů, chemie ovzduší, ekosystémů“
Velmi nešťastné je i to, že se pojem GZ velice často zužuje pouze na pojem „Globální změnu klimatu (GZK)“, či
ještě úžeji „Globální oteplování“. GZK chápeme jako součást globální změny, rozumíme dlouhodobé odchylky
klimatických parametrů Země, např. teplot, srážek či rychlostí větru, od průměrů i trendů, které charakterizovaly naši
planetu přibližně do počátku 20. století. GZK se již nyní odráží v přírodě (ústup ledovců, posuny ve výskytu druhů
aj.), v politice (opatření k omezení GZK) i v hospodářství (pojišťovací události, dopady politických rozhodnutí).
V souvislosti s fenoménem GZ je velmi významné právě to, že je úzce spojována se zvýšeným uvolňováním
„skleníkových plynů“ do atmosféry především v důsledku dynamicky rostoucího spalování fosilních paliv v dopravě
a průmyslu, rozsáhlým odlesňováním a obecně změnami ve využití krajiny. Tento nárůst je nepochybně
antropogenního původu a je zřejmé, že s rostoucí lidskou populací a ekonomickým růstem bude tento vzestup
pokračovat.
2
Global change research centre
Globální změna je VÝRAZNĚ PROPOJENA s GLOBÁLNÍM
UHLÍKOVÝM CYKLEM
Motivace
CzechGlobe
3
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Motivace
CzechGlobe
Základním cílem projektu CzechGlobe je základní výzkum směřující k
hlubšímu poznání Globální změny (GZ), vývoj postupů směřujících ke
zmírnění dopadů či případné adaptaci na GZ.Filozofie a motivace
projektu CzechGlobe vychází ze tří základních otázek:
1. V jakém rozsahu je biosféra planety Země absorbovat
prokazatelné nárůsty v obsahu CO2 a ostatních skleníkových
plynů v atmosféře Země?
2. Jsou terrestrické ekosystémy skutečně nevíce zranitelnou
složkou uhlíkového sinku planety Země?
3. Je vůbec vývoj lidské společnosti v kontextu působení a
vývoje GZ udržitelný?
4
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Mezinárodní souvislosti a milníky vývoje oboru
výzkumu GZ v kontextu výzkumných programů EU
1992 – EPOCH EU 4. FW – the first full participation on GCC research „OTC“
1995 – ECOCRAFT EU 5. FW – enhanced CO2 - „Lamella domus spheres“
1996 – EUROFLUX EU 5. FW – first „eddy covariance“ technique in East Europe
1997 – CARBOMONT EU 5. FW – carbon budget of mountain areas
1998 – MERCI EU 5. FW – European infrastructure: Carbon physiology of forest trees
2003 – IP CARBOEUROPE EU 6. FW – Carbon and GHG budget
2008 –ESFRI EU 7. FW – pan-european infrastructure ICOS a EUFAR
5
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Propojení CzechGlobe na ESFRI projekty
CzechGlobe - ZAKLÁDAJÍCÍ INSTITUCÍ ESFRI infrastruktury ICOS
ESFRI infrastruktura ICOS: Evropská infrastruktura observace a výzkumu uhlíkového cyklu
Integrated Carbon Observation System
CzechGlobe řešitel - člen ESFRI infrastructury EUFAR
ESFRI infrastruktura EUFAR: Evropská infrastruktura leteckých nosičů pro DPZ a zobrazování
European Fleet of Airborne Research
6
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Propojení CzechGlobe
na ESFRI projekty
CzechGlobe projekt je konsorciem infrastruktury
ESFRI – ICOS považován za zásadní středoevropský
prvek této infrastruktury s úkolem plnit úlohu „training
centre“ a koordinátora spolupráce infrastruktury ICOS
ze zeměmi Vishegradské čtyřky, Karpatskou iniciativou,
Balkánskými zeměmi, Ukrajinou,Běloruskem a Ruskem.
7
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Propojení CzechGlobe
na národní roadmap velkých infrastruktur
CzechGlobe projekt se stal základem schválené
národní infrastruktury CzechCOS – síť „eddykovariačních“ věží v jednotlivých typech ekosystémů
České republiky
8
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Obsahová náplň CzechGlobe
CzechGlobe je zaměřen na výzkum
základních tématických segmentů působení GZ:
Atmosféra
Ekosystémy
Socio-ekonomické systémy
doprovázeno realizací inovační a vzdělávací platformy
9
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
CzechGlobe
scheme
CzeCOS
10
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
CzechGlobe – prostorově rozmístěná infrastruktura
11
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Konstrukční fáze CzechGlobe
Prvky INFRASTRUKTURY
1. národní bod výškového monitoringu GHG
2. síť ekosystémových stanic – eddy věže
3. centrální fyziologická, isotopová a metabolomická
laboratoř
4. letecká laboratoř DPZ a procesového zobrazování
5. zařízení pro dlouhodobé účinkové experimenty
6. Inovační platforma – inkubátor aplikačních výstupů
7. Edukační a PR platforma
12
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Národní bod výškového monitoringu GHG
300 m vysoká
monitorovací věž
Košetice
13
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Letecká laboratoř DPZ a procesového zobrazování
Nosič hyperspektrálních
sensorů a LIDARU
(Cesna Caravan)
14
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Pavilón isotopové, metabolomické a
fyziologické laboratoře a fytotronový klaster
Pavilon Brno
15
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Dlouhodobé účinkové studie
Kultivační sféry
Fytotronový kluster
OpenTop Chamber
16
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Síť ekosystémových stanic – eddy kovariční věže
Eddy-covariation věž
Systém respiračních
komor
Mikroklimatologické
stéžáry
17
Users of CzechGlobe Outputs
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Supported by sigmend agreements
Public sector (CZ)
Government of the CR (national infrastructure CzeCOS)
Ministry of Environment
Ministry of Agriculture – Central Land Office
Forests of the Czech Republic, state enterprise
Central Institute for Supervising and Testing in Agriculture
Czech Hydrometeorological Institute
Czech Geological Survey Prague
Forestry management institute of the CR, v.v.i.
Krkonose National Park
The Czech Information Agency of the Environment
Universities and research institutions (CZ)
International research community
Integrated Carbon Observation System – 7. RP ESFRI
ICG, Jülich Research Centre Ltd (D)
University of Zurich – Remote Sensing Laboratories (CH)
Inst. of Agro-Environment. and Forest Biology CNR (IT)
NASA USA
METEO France
Washington University in St. Louis (USA)
University of Nebrasca Lincoln (USA)
University of Natural Res. and App. Life Sci., Vienna (A)
INRA France
Szent-Istvan University Godollo (H)
Poznan University of Life Sciences (PL)
Charles University Prague
Czech Technical University Prague
Mendel University in Brno
University of South Bohemia, ty
Meteorological Synthesizing Centre-East, Moscow, (RU)
University of Nis, Serbia
University of Rijeka, Croatia
University of Sarajevo, Bosna Herzegovina
Technical University of Ostrava
Institute of Forest Ecosystem Research, Ltd.
Institute of Atmospheric Physics AS CR, v.v.i.
Private sector
Pure genesis Ltd. (USA)
Research Institute of Crop Production, v.v.i.
Quibit System Ltd. (USA)
Research Institute for Melioration and Soil Protection
PSI – Photon Systems Instruments Ltd. (CZ)
The Forestry and Game Management Research Institute, v.v.i.
MJM Agricultural products and logistic Ltd. (CZ)
Agricultural Control Station Domaninek Ltd. (CZ)
18
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Dozorčí rada Centra
Dozorčí rada projektu
CzechGlobe
Ředitel Centra
Sekretariát ředitele
Vědecký
tajemník
Kolegium ředitele
Knihovna a vědecké
informace
Vědecká rada
PR a vědecký
marketing
EU RP informační a
konferenční centrum
Výkonný ředitel
Divise klimatických analýz a
modelování
Oddělení projektového
managementu
Divise ekosystémových analýz
Administrativa
Divise impaktových studií a
fyziologických analýz
Divise inovačních a adaptačních
technik
PSI– spin-off
firma
Odděeění technické podpory
IT
Páavní oddělení a interni audit 19
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Výzkumná divise 1:
Analýzy klimatu a modelování
Oddělení analýzy variability klimatu a jeho změn
Oddělení klimatického modelování
Oddělení dopadů klimatických změn na agrosystémy
20
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Výzkumná divize 2
Analysa ekosystémů
Oddělení toků energie a látek
Letecká laboratoř DPZ a procesového zobrazování
Oddělení výzkumu biodiversity
Oddělení biogeochemických a hydrologických cyklů
Oddělení krajinné depozice uhlíku
21
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Výzkumná divise 3
Účinkové studie a fyziologické analýzy
Laboratoř rostlinné fyziologie
Oddělení účinkových experimentů
Laboratoř metabolomiky a isotopových analýs
22
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Výzkumá divise 4
Innovačních a adaptačních technik
Oddělení humánní dimenze GZ
Laboratoř fyziologie a biotechnologie řas
Laboratoř rychle-rostoucích energetických dřevin
23
Analýza klimatu
a modelování
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení analýzy variability klimatu a jeho změn
STATIONARY EXTREME VALUE MODELS
Projected changes in 20-yr return
values of TMAX estimated for 30-yr
time slices using stationary POT
model in 2071-2100 relative to the
control period 1961-1990.
+/- denotes gridboxes in which the
change is significant
→ large warming, mainly in
continental EU around 50°N
24
Analýza klimatu
a modelování
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení klimatického modelování
25
Analýza klimatu
a modelování
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělní modelování dopadů klimatické změny na agrosystémy
Managed ecosystems - agriculture
26
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení toků energie a látek ekosystémy
Eddy covariance technique
CO2
H2O
NEP [kg C ha-1]
50
0
-50
-100
Carbon fluxes into a forest
27
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Analýza ekosystémů
Oddělení toků energie a látek ekosystémy
Location of atmospheric station
and ecosystem stations
Načetín
Košetice
Rájec
Bílý Kříž
Třeboň
Žabčice
Štítná
Lanžhot
28
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení toků energie a látek ekosystémy
Wetland
Agrosystem
Mountain Grassland
Mountain Spruce Forest
Operated sites
Mountain Beech Forest
29
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Letecká laboratoř DPZ a procesového zobrazování
• Hyperspectral (VNIR, SWIR)
• Thermal
• LiDAR
30
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Letecká laboratoř DPZ a procesového zobrazování
Digital Numbers
Radiance
Reflectance
31
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení výzkumu biodiverzity
effect of GCC on
pests and their
predators
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Expected No. individuals (m -2)
Fluxes
biocorridors – way to buffer negative
effects of GCC
y = 22.376e-5.5756x
R
0
0.2
0.4
2
0.6
= 0.32
0.8
1
Aphids
Ladybirds
6000
4000
2000
0
2000
2010
2020
2030
2040
2050
Year
Distance (km)
32
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení biogeochemických
a hydrologických cyklů
Analýza chemického složení odtokových
vod v systému povodí GEOMON
33
Analýza ekosystémů
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Oddělení krajinné depozice uhlíku
Toky uhlíku mezi komponenty
krajinného celku
Změny zásob uhlíku v krajině způsobené
změnami ve využití krajiny
Zásoby uhlíku v krajině v modelovém
území Novohradska
34
Impaktové studie
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
a fyziologické analýzy
Oddělení rostlinné fyziologie
Environmental metabolomics
35
Impaktové studie
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
a fyziologické analýzy
Oddělení impaktových studiíí
Environmental drivers of GCC and their interactions
drought
stress
elevated ,
CO2 ,ozone,
temperature
N, P deposition
UV radiation,
light intensity
and quality
Impact experiments
experimental roofs
modulated UV- source units
glass domes
open –top chambers
pot or field experiments
growth chambers
36
Impaktové studie
a fyziologické analýzy
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Laboratoř metabolomiky a isotopových analýz
Plant response to GCC
•physiology
•morphology
•phenology
Phenotype
Genomics
DNAs’
Transcriptomics
RNAs’
Proteomics
proteins
Metabolomics
metabolites
signalling pathways
Environment
water, nutrients, light
intensity and quality,
temperature, CO2 ….
37
Impaktové studie
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
a fyziologické analýzy
Laboratoř metabolomiky a isotopových analýz
Non-target metabolic profiling
Design experiment,
physiological measurements,
harvest, metabolite extraction
Acquire mass
spectral data
Structure data according
hypotheses, statistical analysis
– interpretation of data –
identification of key metabolites
Formulation of new hypotheses - design new experimentsnon target metaboliic screening
Experiments focused on one or more target metabolites - target
analyses of key metabolites – isotope discrimination IR/MS
Development of methods for metabolite fingerprinting hyperspectral imaging, FT-IR, Raman spectroscopy etc.
38
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Inovační a adaptační techniky
Oddělení humánní dimenze působení Globání změny
39
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Inovační a adaptační techniky
Laboratoř fyziologie a biotechnologie řas
Algal photobioreactors installed
in the Advanced Coal & Energy
Research Facility in St.Louis USA
40
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Inovační a adaptační techniky
Laboratoř rychle rostoucích dřevin - bioenertika
Short rotation copies
41
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Kategorie výstupů projektu CzechGlobe
Translační výstupy
Transfery metodik: Carbon Forestry, Carbon Landscaping
Aplikace nevých technologií: alage application in the precious components production,
Managed Carbon Sequestration, Process Imaging
Aplikace
Climate Changes Scenarios, Socio-economic
Consequences of GC, Carbon Emission Strategy and Policy,
Landscape Carbon Deposition Capacity, Carbon forestry
Inovace-nové technologie
Carbon sequestration technologies:
Clean Energy System, biofuels generation 3
Energy biomass production:
Energy Forests, Agroforestry
Vzdělávání a trénink
Current and new prepared PhD
programmes
42
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Financování CzechGlobe
EU strukturální fondy
Akademie věd
program VaVPI MŠMT
Institucionální financování vědy
v ústavech
Národní roadmapa velkých
infrastruktur
CzechCOS
Centrum výzkumu
Globální změny
AV ČR v.v.i.
43
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Vazba CzechGlobe na CERIT
Zájmy CzechGlobe:
1.
2.
3.
4.
počítačové zpracování obrazových dat,
realizace modelových simulací,
spolupráce na tvorbě oboru „systémová biologie“;
Profesionální ošetření a archivace dat velkého rozsahu
značný potenciál a výhoda napojení
CzechGlobe na CERIT
44
Centrum výzkumu globální změny, v.v.i. AV ČR
Děkuji
za pozornost…
www.czechglobe.cz
45

Podobné dokumenty

Text práce ve formátu PDF

Text práce ve formátu PDF v měřítku globálním, tak i v měřítku konkrétních oblastí. Místo, které poskytuje úložiště, tj. spotřebovává atmosférický uhlík (CO2) z ovzduší, nazýváme sinkem. „To, že GKZ jsou především důsledkem...

Více

Newsletter 2-2012 CZ

Newsletter 2-2012 CZ se překvapit i my v CzechGlobe. Do  bilancování roku 2012 se však můžeme pustit už nyní. Pro CzechGlobe rok 2012 představoval 2. rok řešení

Více

filosofický seminář

filosofický seminář povšimnutou knihu. Útlý svazeček Über Traum (O snu), něm. 55 stran, byl naopak přijat o mnoho přívětivěji nejen pro tak zásadní zeštíhlení, ale i proto, že nabízel hotové teze, bez toho, aniž by se...

Více

Cestovní mapa České republiky velkých infrastruktur pro výzkum

Cestovní mapa České republiky velkých infrastruktur pro výzkum EMBC (European Molecular Biology Conference); EMBL (European Molecular Biology Laboratory, včetně ELIXIR); ESA (European Space Agency); ESO (European Southern Observatory, včetně European E...

Více

zde - Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin

zde - Symposium o nových směrech výroby a hodnocení potravin  zda cukr obsažený v citrusové šťávě je opravdu z deklarovaného citrusu nebo byl přidán jako cukr třtinový či řepný Podobných aplikací je celá řada, nicméně jejich použitelnost a relevance je sváz...

Více

Kvalitativni analyza textu - Projekty OPVK

Kvalitativni analyza textu - Projekty OPVK dát vzniknout dojmu, že kvalitativní analýza je přímočarým a nekomplikovaným procesem. Student, který se pak při své vlastní analýze setkává s pocity nejistoty, tápání, bezradnosti, neohrabanosti č...

Více

informace pro uživatele software Esri

informace pro uživatele software Esri Chcete se rozhodovat správně? Co je to za otázku? Samozřejmě že ano. Co ale pro to, aby naše rozhodnutí byla jen ta správná, děláme? Spoléháme se na naši minulou zkušenost, shromažďujeme podklady, ...

Více