Klimawandel: Masterstudentin untersucht Kohlenstoff-Speicherung in Böden

Laboranalyse
Eine Masterstudentin der TU Bergakademie Freiberg hat jetzt die Speicherung von organischem Kohlenstoff in verschiedenen regionalen Böden untersucht. Sophie von Fromm, Studentin der Geoökologie, verteidigt ihre Masterarbeit am 31. Mai (14 Uhr, Werner-Bau, Brennhausgasse 14, Hörsaal WER-1118).

Das Kolloquium über "Sequential chemical extraction and radiocarbon analysis of soils in Central Germany" wird in englischer Sprache gehalten. 

Böden sind der zweitwichtigste Speicherort von Kohlenstoff nach den Ozeanen. Daher spielen sie eine entscheidende Rolle im globalen Klimasystem. „Vermutlich nimmt diese Speicherfähigkeit der Böden durch die globale Erwärmung ab“, erläutert die 26jährige, die ihre Arbeit in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena (Prof. Dr. Susan Trumbore und Dr. Valerie Schwab), sowie der Freiberger Arbeitsgruppe für Isotopengeochemie (Prof. Dr. Marion Tichomirowa) erstellt hat. „Doch in welchem Umfang dies geschehen wird, ist eine der großen Unsicherheiten bei derzeitigen Klimamodellen.“ Das liegt vor allem an der Komplexität und Heterogenität von organischem Bodenmaterial.

Kohlenstoff mit langen Verweilzeiten (Jahrhunderte bis Jahrtausende) macht wahrscheinlich einen großen Teil des Kohlenstoffes in Böden aus. Verschiedene Hypothesen wurden in der Vergangenheit aufgestellt, um die Existenz von sogenanntem alten Kohlenstoff zu erklären, z.B. dass dieser chemisch schwer abbaubar ist, dass er an Mineralen gebunden wird oder durch veränderte Umweltparameter (z.B. Temperatur, Niederschlag) länger im Boden verweilt. Hinweise darauf gibt z.B. die molekulare Beschaffenheit des Bodens. Mithilfe der Radiokarbondatierung (14C) kann das Alter verschiedener Komponenten im Boden bestimmt werden und somit Rückschlüsse darauf geschlossen werden, unter welchen Bedingungen welche Verbindungen länger beziehungsweise kürzer in Böden verweilen.

Sophie von Fromm hat zusätzlich eine neue chemische Extraktionsmethode getestet, um Stabilisierungs- und Destabilisierungsprozesse von Kohlenstoff in Böden besser zu verstehen. Hierfür nahm sie Bodenproben an sechs verschiedenen Standorten in Niedersachsen und Thüringen. Die Flächen hatten vergleichbare Vegetation (Buchenwald) und ähnliche Klimaverhältnisse, jedoch unterschiedliches Untergrundgestein: Kalkstein und Sandstein. Um den Effekt des Gesteines auf die Kohlenstoffstabilisierung in Böden zu untersuchen, wurde jede Fläche in zwei Tiefen beprobt. Einmal direkt unter der Erdoberfläche und dann in 30 bis 60 cm.

An allen Standorten nahm das Kohlenstoffalter im Boden mit der Tiefe zu. Einige der untersuchten Komponenten in den kalkhaltigen Böden wiesen jedoch erheblich höhere Alter auf als die in den sandigen Böden. Als Folge von Klimawandel könnte der alte Kohlenstoff aus den Kalksteinen aufgrund veränderter Verwitterungsverhältnisse freigesetzt werden. Dies würde bedeuten, dass dieser Kohlenstoff für Bodenorganismen als Energiequelle zur Verfügung steht, somit Teil des aktiven Kohlenstoffkreislaufes wird und zum allgemeinen Treibhauseffekt beiträgt.

Sophie von Fromm wird ihre Forschungsarbeit auf diesem Gebiet mit einer Promotion am Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena fortsetzen.

Ansprechpartner: 
Sophie von Fromm, sophie.von-fromm@student.tu-freiberg.de