Speicherung von Kohlenstoff aus Glucose und ihren Metaboliten in Bodenfraktionen in Abhängigkeit von klimasensitiven Umwelt- und Bodenbedingungen sowie Bodenbearbeitungsmaßnahmen

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Carolin Apostel

Der Steigerung der CO2-Konzentration in der Atmosphäre kann durch die Kohlenstoff (C)-Speicherung im Boden entgegen gewirkt werden. Umgekehrt könnten positive Rückkopplungen, z.B. zwischen Temperatur und CO2-Produktion in Böden den Klimawandel beschleunigen. Daher ist ein tiefes Verständnis des C-Umsatzes, der C-Stabilisierung und der diese Prozesse beeinflussenden Faktoren von größter Wichtigkeit. Mikrobielle Umwandlung von niedermolekularen organischen Verbindungen ist einer der Schlüsselprozesse für die Stabilisierung der organischen Bodensubstanz (OBS) und damit für die Sequestrierung von C im Boden. Mit Hilfe einer neuen Methode – der Anwendung von positionsspezifisch 13C und 14C markierten Tracern – werden einzelne C-Positionen des wichtigsten Bausteins der Pflanzen- und Mikroorganismenreste aber auch der Wurzelabscheidungen – der Glucose – bei ihrem Weg durch dich mikrobielle Biomasse zu ihrem Einbau in chemische und physikalische Bodenfraktionen verfolgt. Dafür werden die Flüsse der positionsspezifisch 13C und 14C markierte Glucose mit komponentenspezifischen Isotopenanalysen in verschiedenen Biomarkern verknüpft. In Feld- und Laborexperimenten werden wir den Einfluss von Temperatur, C- und O2-Verfügbarkeit und Störung, wie sie z.B. durch Pflügen hervorgerufen wird auf die mikrobielle Umwandlung von Glucose und die Stabilisierung ihrer Metabolite in der OBS ermitteln. Die Studie wird neue Erkenntnisse zur Mechanismen der C-Speicherung in Böden liefern, und zeigen, wie man durch verschiedenen Umweltbedingungen und Bodenbearbeitungsmaß-nahmen die Prozesse der C-Sequestrierung steuern kann.