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Forschungsbericht]

Die kurz- und mittelfristige Dynamik des volatilen C-Vorrats in Böden

Projektbeschreibung:
Die Gasumsätze und -transporte in terrestrischen Böden nehmen in den Stoffkreisläufen, die den globalen Klimawandel betreffen, eine herausragende Rolle ein. Das gilt im besonderen Maße für die Bodenrespiration, also der Produktion von CO₂ durch Mikroorganismen und Wurzeln im Boden. Dabei sind diese Flüsse zu ganz überwiegendem Teil natürlich und ein Ausdruck des Stoff- und Energieumsatzes der Biosphäre. Allerdings lässt der bekannte negative Zusammenhang zwischen Jahresdurchschnittstemperatur und Kohlenstoffspeicherung in Böden jedoch befürchten, dass im Falle einer Klimaerwärmung terrestrische Ökosysteme über einen längeren Zeitraum erhebliche Kohlenstoffvorräte aus dem Bodenvorrat mobilisieren und somit den CO₂-Gehalt der Atmosphäre weiter erhöhen. Somit spielen Bodenrespirationsmodelle, die den Einfluss von Umwelteinflüssen möglichst präzise wiedergeben, eine wichtige Rolle bei der Vorhersage der atmosphärischen CO₂ Konzentration. Bei Bodenrespirationsmessungen wird angenommen, dass die gemessene CO₂ Emission des Bodens der aktuellen Respiration entspricht. Das heißt, die Änderung des im Bodenporenvolumen gespeicherten Vorrats an CO₂ wird vernachlässigt. Wir wollen nun überprüfen, ob sich durch die Integration der Dynamik des CO₂ Vorrats des Bodens die Qualität von Bodenrespirationsmodellen, und somit auch die Qualität der Vorhersage verbessern lässt. Hierzu lässt sich das Projekt in folgende Schwerpunkte gliedern: Zur Erfassung der CO₂ Emission des Bodens werden automatische Messkammern eingesetzt, um lange ununterbrochene Messreihen zu erhalten. Zur Erfassung der CO₂-Vorratsdynamik werden Profile von bodenphysikalischen Parametern (Bodenfeuchte, Wasserspannung, Luftporenvolumen, CO₂-Konzentration, Bodentemperatur) zeitlich hochaufgelöst aufgezeichnet. Da in kalkhaltigen Böden das Lösungsgleichgewicht von CO₂ in Bodenwasser durch die Anwesenheit von CaCO₃ sehr stark beeinflusst wird, soll diesem Faktor besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Die Entwicklung eines Bodengastransportmodells, wobei neben der Diffusion als Transportmechanismus insbesondere die Integration und Parametrisierung von Konvektion eine Herausforderung darstellt. Mit den forstmeteorologischen Messstationen Hartheim (mit Kiefern bestandener gut belüfteter kalkhaltigen Boden) und Hesse, Frankreich (mit Buchen bestandener zeitweilig unter Stauwassereinfluss stehender kalkfreier Boden) wurden 2 Standorte ausgewählt, die hinsichtlich wichtiger Parameter wie der Belüftungssituation und der Anwesenheit von CaCO₃ in der Bodenlösung als gegensätzlich anzusehen sind.

Ansprechpartner: Martin Maier
Tel: +49-(0)761-203-9143
Email: martin.maier@bodenkunde.uni-freiburg.de
Projektlaufzeit:
Projektbeginn: 2009
Projektende: 2011
Projektleitung:
Hildebrand E.

Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

Finanzierung:

  • Cusanuswerk

Schlagworte:

    CO₂, Bodenrespiration

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