Institut für
AK Agrarklimaschutz
Projekt
SUBSOM
SUBSOM - Der vergessene Teil des Kohlenstoffkreislaufs: Organische Bodensubstanz in Unterböden
Böden sind der größte Speicher im terrestrischen Kohlenstoffkreislauf. Mehr als 50% der Kohlenstoffvorräte sind in tieferen Bodenhorizonten gespeichert. Wie wird organischer Kohlenstoff in Unterböden stabilisiert - und wie beeinflusst der Mensch diese Prozesse?
Hintergrund und Zielsetzung
Im Rahmen des Verbundprojekts SUBSOM (DFG-Forschergruppe), welches aus neun Teilprojekten besteht, analysieren wir Schlüsselfragen zur C-Dynamik in Unterböden. Wir wollen zu einem besseren Verständnis über die Einflussfaktoren der C-Dynamik im Unterboden beitragen. Aufgrund sehr niedriger C-Konzentrationen und einer hohen räumlichen Variabilität der Bodeneigenschaften und -prozesse im Unterboden ergibt sich eine Vielzahl von methodischen, instrumentellen und analytischen Aufgaben. Wir wenden im Projekt neuartige Methoden an - wie stabile und Radiocarbon-Isotopenanalysen. In einem Teilprojekt von SUBSOM untersuchen wir am Thünen-Institut für Agrarklimaschutz die CO2-Produktion im Unterboden sowie die Einflussfaktoren auf den C-Umsatz im Unterboden. Die wichtigsten Ziele sind:
- Bestimmung der CO2-Produktion und der Mineralisierung des organischen Kohlenstoffs im Unterboden (Freilandmessungen)
- Untersuchung der Quellen und vertikalen Verteilung von CO2 im Bodenprofil mittels Bodenluft- und Isotopen-Analysen
- Untersuchung der Einflussfaktoren auf den C-Umsatz im Unterboden in Laborexperimenten
Vorgehensweise
Die SUBSOM-Untersuchungsfläche wurde im Sommer 2013 eingerichtet und liegt in einem Laubwald 20 km nördlich von Hannover. Auf der Untersuchungsfläche wurden drei über zwei Meter tiefe begehbare Bodenobservatorien errichtet (siehe Fotos). Dort messen wir kontinuierlich jeweils die CO2-Konzentration in fünf verschiedenen Tiefen. Mehrmals entnehmen wir Gasproben und untersuchen sie auf Kohlenstoffalter und stabile C-Isotope. Im Herbst 2014 wird an den Observatorien 13C-markierte Streu ausgebracht, die Rückschlüsse auf den C-Transport vom Ober- in den Unterboden geben soll.
Zusätzlich finden im Labor Inkubationsexperimente statt, die Aufschluss über die Steuergrößen für die Umsetzung von Kohlenstoff in Unterböden geben sollen.
Ergebnisse
Wissenschaftliche Publikation:
Thünen-Ansprechperson
Thünen-Beteiligte
Beteiligte externe Thünen-Partner
-
Ruhr-Universität Bochum
(Bochum, Deutschland) -
Leibniz Universität Hannover
(Hannover, Deutschland) -
Universität Hohenheim
(Hohenheim, Deutschland) -
Technische Universität München
(München, Freising-Weihenstephan, Deutschland) - Georg-August-Universität Göttingen
(Göttingen, Deutschland) - Universität Kassel
(Kassel, Witzenhausen, Deutschland) -
Helmholtz Zentrum München
(München, Deutschland) -
Universität zu Köln
(Köln, Deutschland)
Geldgeber
-
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
(national, öffentlich)
Zeitraum
5.2013 - 12.2020
Weitere Projektdaten
Projektfördernummer: HE 6877/1-1 und DO-1734/4-2
Projektstatus:
abgeschlossen
Publikationen
- 0
Kalks F, Liebmann P, Wordell-Dietrich P, Guggenberger G, Kalbitz K, Mikutta R, Helfrich M, Don A (2020) Fate and stability of dissolved organic carbon in topsoils and subsoils under beech forests. Biogeochemistry 148:111-128, DOI:10.1007/s10533-020-00649-8
- 1
Wotte A, Wordell-Dietrich P, Wacker L, Don A, Rethemeyer J (2017) 14CO2 processing using an improved and robust molecular sieve cartridge. Nuclear Instruments Methods Phys Res B400:65-73
- 2
Wordell-Dietrich P, Don A, Helfrich M (2017) Controlling factors for the stability of subsoil carbon in a dystric cambisol. Geoderma 304:40-48, DOI:10.1016/j.geoderma.2016.08.023
- 3
Heinze S, Ludwig B, Piepho HP, Mikutta R, Don A, Wordell-Dietrich P, Helfrich M, Hertel D, Leuschner C, Kirfel K, Kandeler E, Preusser S, Guggenberger G, Leinemann T, Marschner B (2017) Factors controlling the variability of organic matter in the top- and subsoil of a sandy Dystric Cambisol under beech forest. Geoderma 311:37-44, DOI:10.1016/j.geoderma.2017.09.028
- 4
Schiedung M, Don A, Wordell-Dietrich P, Alcantara V, Kuner P, Guggenberger G (2017) Thermal oxidation does not fractionate soil organic carbon with differing biological stabilities. J Plant Nutr Soil Sci 180:18-26, DOI:10.1002/jpln.201600172
