Evropská spolupráce ve vědeckém a technickém výzkumu (The European Cooperation in Scientific and Technical Research – COST) zajišťuje koordinaci výzkumu formou tzv. sladěných evropských akcí (ACTION). Observatoř ČHMÚ Doksany se účastní od 13. 7. 2010 akce COST ES0804 (Advancing the integrated monitoring of trace gas exchange between biosphere and atmosphere) a od 25. 3. 2011 akce COST ES0903 (Spectral sampling tools for vegetation Biophysical Parameters and Flux measurements in Europe). Martin Možný zastupuje Českou republiku v řídicím výboru (Management Committee) obou akcí.
Obě akce se týkají měření jednoho ze skleníkových plynů oxidu uhličitého (CO2). Zatímco první akce zkoumá vlastní monitoring CO2 v rámci budování globální sítě stanic FluxNet, druhá se snaží studovat změny vegetace ve vztahu k těmto měřením. Důvodem je, že fotosyntéza rostlin velmi výrazně snižuje koncentrace CO 2 na rozhraní atmosféry a biosféry.
Proto nejvyšší koncentrace CO2 jsou měřeny v zimním období, naopak nejnižší v době vrcholu vegetace v letním období. Měření CO2 se provádějí na tzv. mikrometeorologických věžích, jejichž výška je závislá na výšce vegetace v místě měření. Nejčastěji se měření provádí nad větším vegetačním celkem (např. les) a odhaduje se s využitím eddy-kovarianční metody tok CO2 mezi tímto celkem a atmosférou. Vzhledem k variabilitě stromů a keřů se výsledky z jednotlivých lokalit v různých zemích ale velmi obtížně porovnávají.
V observatoři Doksanech se měření koncentrací a toků CO2 provádí v rámci Mezinárodní fenologické zahrádky (IPG) od roku 2009. Specifikem projektu v Doksanech je velmi detailní monitoring CO2 na rozhraní biosféry a atmosféry, konkrétně vedle standardního travnatého povrchu se jedná o zcela konkrétní klonované dřeviny, pocházející z jedné školky společné pro celou síť IPG v Německu. Klonování slouží pro eliminaci dědičné variability stromů a keřů.
Vlastní měření se provádí na dvou sklopných stožárech v různých výškách. Měření je kontinuální a výsledky jsou ukládány v dataloggerech. Součástí jsou meteorologická měření (měření teploty a vlhkosti vzduchu, rychlosti a směru větru, srážek, slunečního svitu, teploty a vlhkostí půdy, výparu a evapotranspirace). Fenologický vývoj je monitorován pomocí IP kamery a dvou digitálních fotoaparátů propojených přes síť na server v budově observatoře, kde se ukládají každých 30 minut v automatickém režimu snímky a video. Snímky se analyzují pomocí softwaru SigmaScan Pro 5. Hodnotí se podíl zelené, modré a červené barvy ve zvolených výřezech. Jeden ze stožárů se využívá pro spektroradiometrická měření v rámci globální sítě SpecNet. Vedle napevno umístěného čtyřkanálového senzoru Skye 1850 se požívá i přenosná verze dvoukanálového senzoru Skye 1800 s jednotkou SpectroSense2+. Ta umožňuje mobilní měření v dalších porostech. Měření jsou porovnávána s družicovým pozorováním normalizovaného diferenčního vegetačního indexu (NDVI) ve vysokém rozlišení.
Nákup měřicí techniky byl realizován s využitím grantové podpory Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy – projekt OC10010 a LD11041. Získaná experimentální data byla zatím využita pro validaci a kalibraci vegetačního indexu GSi, který je počítán ze standardních meteorologických dat a velmi dobře zachycuje časové změny vegetace v průběhu roku, jeho průběh dobře koresponduje s měřením CO2. Index lze využít pro studium předpokládaných dopadů změny klimatu na vegetaci, monitoring změn životního prostředí, v agrometeorologických a hydrologických modelech, umožní rovněž kalibraci dálkově snímaných dat a modelování CO2 na území ČR.
Martin Možný, Meteorologické zprávy, roč. 64, 2011/6