Meldung als pdf - Pressestelle der Universität Augsburg

 UniPressedienst Verantwortlich: Pressestelle der Universität Augsburg Klaus P. Prem, Michael Hallermayer 86135 Augsburg Telefon 0821/598‐2096 [email protected]‐augsburg.de [email protected]‐augsburg.de www.presse.uni‐augsburg.de 135/15 – 11. September 2015 Kohlenstoffspeicherung in Böden Studie zeigt die Bedeutung der komplexen Wechselwirkungen zwischen klimatischen und geochemischen Faktoren für den Klimawandel Augsburg/Gent/SD/KPP ‐ Die Rolle von Niederschlag und Temperatur bei der Kontrolle der Koh‐
lenstoffdynamik im Boden ist weit differenzierter als bislang angenommen. Dies zeigt die einen Großteil Chiles und der Antarktischen Halbinsel abdeckende Studie eines internationalen Wissen‐
schaftlerteams zum vieldiskutierten Thema der Kohlenstoffspeicherung in Böden unter dem Ein‐
fluss des Klimawandels. Die Ergebnisse der Studie wurden jetzt im Fachjournal "Nature Geo‐
science" veröffentlicht. Geleitet wurde sie von den Professoren Pascal Boeckx (Universität Gent, Belgien) und Erick Zagal (Universität Concepcion, Chile) und von Dr. Sebastian Dötterl, der am Genter Isotope Bioscience Laboratory und seit Ende 2014 auch an der Augsburger Professur für Ressourcengeographie des Wassers forscht. Böden sind wichtige Kohlenstoffspeicher und somit auch von Bedeutung für die CO2‐Konzentra‐
tion in der Erdatmosphäre. Ob Böden Kohlenstoff freigeben oder speichern, ist in der Regel ab‐
hängig von klimatischen Faktoren. Sie steuern z. B. das Pflanzenwachstum, das Kohlenstoff in den Boden einbringen kann, und sie steuern auch die Aktivität von Mikroorganismen, die durch den Abbau organischen Materials zur Freisetzung von Kohlenstoff aus dem Boden als CO2 in die Atmosphäre führen können. Gegensätzliche Prozesse von CO2‐Speicherung und ‐abbau Aufgrund vieler gegensätzlicher Prozesse von Kohlenstoffspeicherung und ‐abbau sind die Aus‐
wirkungen des Klimawandels auf Böden noch nicht vollständig geklärt. Das von Boeckx, Dötterl und Zagal geleitete internationale Forscherteam hat nun untersucht, wie das Zusammenspiel von Klima und Bodenmineralogie die Kohlenstoffdynamik in Böden beeinflusst. Untersucht wurden Böden zahlreicher verschiedener Steppen, Prairie‐ und Graslandschaften in Chile und auf der Antarktischen Halbinsel. "Modelle zur Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels auf die Natur berücksichtigen in der Regel nicht die verstärkende oder abschwächende Funktion von Böden auf einige potenziel‐
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le Effekte des Klimawandels, z. B. auf die zusätzliche CO2‐Freisetzung oder ‐Speicherung", erläu‐
tert Dötterl. Die Studie zeige nun, wie wichtig es ist zu verstehen, was in Böden vor sich geht, die sich unter verschiedenen geologischen und klimatischen Bedingungen entwickelt haben, und wie Geologie und Klima in diesen unterschiedlichen Böden wechselwirken. Chile als ideales Labor Da Chile viele Klimazonen durchquert und durch die Gebirgsbildung der Anden eine sehr variab‐
le Geologie aufweist, bietet das Land sich als das ideale natürliche Labor an, um diese Wechsel‐
wirkungen und ihren Kontrolleinfluss auf die Kohlenstoffspeicherung in Böden zu untersuchen. Dass geochemische und klimatische Kontrolleinflüsse auf die Bodenkohlenstoffdynamik eng miteinander verbunden sind, konnten Dötterl und seine Kollegen in Chile nun erstmals in gro‐
ßem Maßstab aufzeigen. Klima, Bodenreaktivität und CO2‐Produktion "Böden in Regionen mit wärmerem und feuchterem Klima sind im Allgemeinen reaktiver als Böden in trockenen oder sehr kalten Regionen", erklärt Erick Zagal, "und diese reaktiveren Bö‐
den können beispielsweise durch die Bildung von Komplexen aus organischen Molekülen und unterschiedlichen Mineralien mehr Kohlenstoff stabilisieren. Denn diese Komplexbildung schützt die organischen Kohlenstoffmoleküle vor der Zersetzung durch Mikroorganismen, die ihrerseits zur Produktion von CO2 führen würde, das letztlich wieder in der Atmosphäre gelangt und dort die Erwärmung weiter verstärken könnte." Fokussierung auf Klimavariable greift zu kurz Welcher Faktor ist nun aber wichtiger für die Kohlenstoffspeicherung in Böden ‐ das Klima oder die Geologie? Die komplexe Antwort, die ihre Studie auf diese Frage gibt, fassen Dötterl und sei‐
ne Kollegen in einigen wesentlichen Ergebnissen zusammen: "Fest steht unseren Analysen zufolge, dass das Klima nicht als der alleinige Faktor angesehen werden kann, der kontrolliert, wieviel Kohlenstoff in den Böden gespeichert wird", so Pascal Boeckx. Das Klima wirke vielmehr indirekt kontrollierend auf Elemente und Prozesse in Böden ‐ z. B. auf die Verwitterung von Bodenmineralien, die wiederum direkt mit dem Kohlenstoff inter‐
agieren. Wenn sich globale Modelle für die Vorhersage der Kohlenstoffspeicherkapazität von Böden nur auf Klimavariablen fokussieren, fallen diese fundamentalen Wechselwirkungen und Rückkopplungen der Bodengeochemie mit dem globalen Kohlenstoffzyklus unter den Tisch. Komplexe Wechselwirkung von Klima(wandel) und Bodenkohlenstoffdynamik "Ob und wie der Klimawandel dazu beiträgt, in Böden zusätzlichen Kohlenstoff zu stabilisieren oder freizusetzen, ist daher meist eine Frage der geochemischen Eigenschaften des Bodens und der Bedingungen, unter denen sich diese Böden entwickelt haben", so Dötterl. In arktischen Re‐
gionen zum Beispiel könnte eine Temperaturerhöhung die Stabilisierung von Kohlenstoff in Bö‐
den mit reaktiven Mineralien verbessern und die erhöhte Zersetzung von Kohlenstoff aus den UPD 135/15, Seite 2 von 3
schmelzenden Permafrostschichten teilweise kompensieren. In heißen Trockengebieten hinge‐
gen werde die Bodenkohlenstoffdynamik wahrscheinlich kaum durch einen weiteren Tempera‐
turanstieg betroffen sein; hier aber könnte eine höhere bzw. niedrigere Wasserverfügbarkeit wiederum sowohl die Bodenreaktivität als auch die biologische Aktivität stimulieren bzw. wei‐
ter einschränken ‐ anders als in den meisten tropischen Regionen, in denen reaktive Bodenmi‐
neralien bereits durch eine Millionen von Jahren andauernde Verwitterung größtenteils ausge‐
waschen oder in weniger reaktive Formen umgewandelt wurden. In den Tropen werde der Kli‐
mawandel daher wahrscheinlich nicht direkt zu signifikanten Veränderungen der Bodenkohlen‐
stoffdynamik führen, wohl aber indirekt, und zwar über massive Veränderungen in der Vegeta‐
tionsdynamik eines Ökosystems und den Konsequenzen, die diese wiederum für den Boden ha‐
ben. Mitautor Prof. Dr. Johan Six von der ETH Zürich resümiert: "Wir werden eine Reihe sehr unter‐
schiedlicher, teilweise drastischer Reaktionen von Böden auf den Klimawandel sehen, je nach‐
dem welche klimatischen, biologischen und geologischen Bedingungen vorherrschen. Entschei‐
dend ist, nie zu vergessen, welch eine wichtige Bedeutung dem Boden für alle terrestrischen Ökosysteme zukommt." ___________________________ Publikation: Doetterl S., Stevens A., Six J., Merckx R., Van Oost K., Casanova‐Pinto M., Casanova‐Katny A., Muñoz C., Boudin M., Zagal Venegas E., Boeckx P. 2015. Soil carbon storage controlled by inter‐
actions between geochemistry and climate. Nature Geoscience, DOI: 10.1038/ngeo2516. Online am 31. August 2015 vorab veröffentlicht unter: http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2516.html ___________________________ Ansprechpartner: Dr. Sebastian Dötterl Institut für Geographie Universität Augsburg D‐86135 Augsburg Telefon: +49(0)821‐598‐2776 [email protected]‐augsburg.de UPD 135/15, Seite 3 von 3