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Böden mittleren Alters speichern Nährstoffe und Kohlenstoff am besten

02.07.2018

Auch für Böden gibt es ein "goldenes Alter". Nach ein paar Tausend Jahren haben sie am meisten Nährstoffe und speichern die größten Kohlenstoff-Mengen, berichtete ein Team mit österreichischer Beteiligung. Die Verwitterung lässt ihre Mineralien zuerst reifen und dann altern. Solche langfristigen Abläufe wurden bisher in Klimamodellen vernachlässigt, so die Forscher im Fachblatt "Nature Geoscience".

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, erklärte Jörg Schnecker vom Department für Mikrobiologie und Ökosystemforschung der Universität Wien im Gespräch mit der APA. 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.

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 und 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", sagte Schnecker.

Alter von 3.000 bis 35.000 Jahren ist ideal

Am meisten Kohlenstoff können Böden im mittleren Alter von 3.000 bis 35.000 Jahren speichern, fanden die Forscher heraus. Auch die Nährstoffverfügbarkeit ist in dieser Phase sehr hoch. Dies hängt hauptsächlich mit der Reaktivität ihrer Mineralstoffe zusammen, erläuterte 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, auslaugt und inaktiv.

Diese langfristigen Verwitterungsprozesse wurden bisher noch kaum in den Klimamodellen berücksichtigt, da man nicht viel darüber wusste, so die Forscher. 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 heraus. Die Mikroorganismen reagieren oft innerhalb von Stunden auf Veränderungen in der Umwelt und man kann bei ihnen auch jahreszeitlich Unterschiede feststellen, erklärte er.

Service: https://dx.doi.org/10.1038/s41561-018-0168-7

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