Untersuchung der Auswirkungen von konventioneller und biologischer Bewirtschaftung sowie intensiver und extensiver Grünlandnutzung auf die Funktionsweise von Böden im Klimawandel im Feldexperiment Global Change Experiment Facility

Stipendiatin/Stipendiat: Marie Sünnemann

Der fortschreitende Klimawandel führt weltweit zu gravierenden Veränderungen von terrestrischen Ökosystemen. Auch in Deutschland, das ein Drittel seiner Landesfläche ackerbaulich nutzt, wird die Zunahme der globalen Durchschnittstemperatur ernstzunehmende ökologische und ökonomische Konsequenzen haben. Die Frage ist, wie man diesen Entwicklungen in der Landwirtschaft strategisch begegnen kann.

Die Basis der pflanzlichen Agrarproduktion bildet die Biodiversität der Böden, denn Bodenorganismen sind für die Regulierung von Nähr- und Kohlenstoffzyklen verantwortlich. Wahrscheinliche Klimaszenarien prognostizieren eine Temperaturerhöhung um ~2°C, welche zu einer Beschleunigung mikrobieller Prozesse und einer damit einhergehenden erhöhten Freisetzung des im Boden gespeicherten Kohlenstoffs führen wird. Auf der anderen Seite werden auch längere und häufigere Dürreperioden und Extremwetterereignisse das empfindliche Gleichgewicht der Interaktionen unterschiedlicher trophischer Ebenen zu beeinträchtigen. Weitere Faktoren, wie Bodenbearbeitung, Düngung und pflanzliche Diversität, nehmen ebenfalls Einfluss auf Bodenprozesse. Demnach dürften die klimatischen Auswirkungen auf Agrarökosysteme je nach Nutzungstyp stark variieren.

Die Zielsetzung des Projektes ist es, die Auswirkungen des Klimawandels auf die ökologischen Funktionen des Bodens in Acker- und Grünlandböden zu untersuchen. Die Unterschiede zwischen konventioneller und biologischer Landwirtschaft sowie diejenigen zwischen intensiver und extensiver Grünlandnutzung sollen dabei in Hinblick auf drei Fragestellungen untersucht werden. (1) Die Variation der mikrobiellen Gemeinschaftsstruktur und Kohlenstoffnutzungseffizienz gibt Auskunft über Kohlenstoffdynamiken. (2) Die Veränderungen der Struktur von Bodennahrungsnetzen und der Energiefluss durch verschiedene Energiekanäle erlaubt die Untersuchung für die Landwirtschaft wichtiger Prozesse im Boden, wie unterirdische Herbivorie an Ackerpflanzen und Gräser und Zersetzung organischen Materials. (3) Weiterhin werden die Auswirkungen von Klima und Landnutzung auf verschiedene Bodenfunktionen bestimmt, die als aggregiertes Maß für die Multifunktionalität des Bodens untersucht werden sollen und damit Landwirten und Entscheidern ein Werkzeug an die Hand geben, um die Funktionsweise von Böden umfassend zu beschreiben.

Förderzeitraum:
01.01.2019 - 31.12.2021

Institut:
Universität Leipzig
German Centre for Integrative Biodiversity
Research (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Experimental Interaction Ecology

Betreuer:

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Publikationen: