Böden im "goldenen Alter" speichern besser
| 03. Juli 2018
Auch für Böden gibt es ein "goldenes Alter". Nach ein paar Tausend Jahren haben sie am meisten Nährstoffe und speichern die größten Kohlenstoff-Mengen, berichtet ein Team mit österreichischer Beteiligung rund um Jörg Schnecker vom Forschungsverbund Chemistry Meets Microbiology der Universität Wien.
Der Merced River fließt durch das Central Valley im US-Bundesstaat Kalifornien und schneidet sich Jahr für Jahr tiefer in den Untergrund. Dadurch sind Terrassen entstanden, von denen die älteste drei Millionen Jahre alt ist und die jüngste 100 Jahre, erklärt Jörg Schnecker vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien. So alt sind jeweils auch die Böden, die sich auf den Terrassen aus dem Zusammenspiel des Grundgesteins Granit, der Witterung und der Lebewelt gebildet haben.
Landwirtschaftlich genutzte Böden mit Kohlenstoff anzureichern könnte helfen, die CO2 Konzentration in der Atmosphäre zu verringern. Wie das funktionieren kann und was Mikroben damit zu tun haben, erklärt Jörg Schnecker in seinem Blogbeitrag zur Semesterfrage "Wie retten wir unser Klima?".
Ein Team um Sebastian Doetterl von der Universität Augsburg verglich die ersten 15 Zentimeter der unterschiedlich alten Böden, denn das ist jene Zone, in der die Wurzeln wachsen, und Nährstoffe sowie Kohlenstoff aus der Atmosphäre gebunden sind. Böden spielen eine Schlüsselrolle beim Austausch von Kohlendioxid (CO2) zwischen Land und Atmosphäre und zu wissen, unter welchen Umständen sie wie viel von dem Treibhausgas speichern, ist wichtig, um exakte und verlässliche Klimamodelle zu erstellen.
Am meisten zuvor von den Pflanzen aus der Luft aufgenommener Kohlenstoff gelangt über abgefallenes Laub und tote Wurzeln in die Erde. "Wurzeln geben aber auch dauernd Kohlenstoff an den Boden über sogenannte Wurzelexodate ab", so der Uni Wien Mikrobiologe Schnecker.
3.000 bis 35.000 Jahre sind ideal
Am meisten Kohlenstoff können Böden im mittleren Alter von 3.000 bis 35.000 Jahren speichern, fanden die ForscherInnen heraus. Auch die Nährstoffverfügbarkeit ist in dieser Phase sehr hoch. Dies hängt hauptsächlich mit der Reaktivität ihrer Mineralstoffe zusammen, erläutert Schnecker. In jungen Jahren sind sie noch relativ unbedarft und untätig, in mittleren Zeitabschnitten sehr reaktiv und ins Geschehen eingebunden, und dann werden sie sozusagen alt, ausgelaugt und inaktiv.
Diese langfristigen Verwitterungsprozesse wurden bisher noch kaum in den Klimamodellen berücksichtigt, da man nicht viel darüber wusste, so die ForscherInnen. Sie sind aber hauptverantwortlich dafür, wie viel Kohlenstoff ein Boden speichern kann.
Inmitten dieser Jahrmillionen dauernden geochemischen Abläufe und von diesen maßgeblich beeinflusst, spielen sich auch schnelllebige Prozesse durch die Mikrobenwelt in den Böden ab, fand Schnecker mit seiner Kollegin Lucia Fuchslueger, Alumna der Universität Wien, heraus. Die Mikroorganismen reagieren oft innerhalb von Stunden auf Veränderungen in der Umwelt und man kann bei ihnen auch jahreszeitlich Unterschiede feststellen, erklärt er. (APA/red)
Die Publikation "Links among warming, carbon and microbial dynamics mediated by soil mineral weathering" (AutorInnen: S. Doetterl, A. A. Berhe, C. Arnold, S. Bodé, P. Fiener, P. Finke, L. Fuchslueger, M. Griepentrog, J. W. Harden, E. Nadeu, J. Schnecker, J. Six, S. Trumbore, K. Van Oost, C. Vogel & P. Boeckx) erschien am 2. Juli 2018 im Fachblatt "Nature Geoscience".
