Förderprojekte

Förderbeginn 01.07.2014

Die Auswirkung der klimawandelinduzierten Verbuschung auf die Stabilisierung der organischen Bodensubstanz in der Arktis

Dipl.-Geogr. Carolin Bimüller
Technische Universität München
Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Lehrstuhl für Bodenkunde

Dr. Margaret S. Torn
University of California, Berkeley
Lawrence Berkeley National Laboratory - Earth Sciences Division

Die Verbuschung von Grasländern durch Überweidung, Feuerunterdrückung und Klimawandel ist ein weltweit auftretendes Phänomen, das mit dem Verlust der Pflanzenvielfalt sowie veränderter Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe einhergeht. Diese Veränderung ist wahrscheinlich auf eine modifizierte bodenmikrobielle Gemeinschaft zurückzuführen. Ein Drittel (455 x 10 ¹⁵ g) der weltweiten Bodenkohlenstoffvorräte ist in den nördlichen Breiten gespeichert. Deshalb ist es wichtig zu verstehen, wie die Kohlenstoffbilanz des arktischen Ökosystems auf die klimawandelinduzierte Vegetationsänderung reagieren wird. Unser Hauptziel ist es, die Auswirkungen einer Vegetationsverschiebung zugunsten von Sträuchern auf die Stabilisierung von organischer Bodensubstanz hinsichtlich der Kohlenstoffbindung in der Arktis zu untersuchen.

Abschlussbericht
Die Förderung durch BaCaTeC unterstützte den Beginn einer Wissenschaftskooperation zwischen Carolin Bimüller (Technische Universität München) und Prof. Margaret Torn, PhD (Lawrence Berkeley National Laboratory).
Die finanzielle Unterstützung ermöglichte Carolin Bimüller einen Gastaufenthalt am Lawrence Berkeley National Laboratory. Zusammen mit den kalifornischen Kollegen wurde ein Priming Experiment in der arktischen Tundra in Barrow/Alaska installiert, das zum Ziel hatte zu untersuchen, ob ein zusätzlicher Streueintrag durch Verbuschung der Tundra im Zuge des Klimawandels die mikrobielle Zersetzung von natürlicher organischer Bodensubstanz im Mineralbodenhorizont stimuliert. Hierbei wurde ¹³C markierte Glukose in den Boden ausgewählter Tundra-Mesokosmen in situ injiziert und es wurden die CO₂-Flüsse, Gesamtkohlenstoff und mikrobielle Biomasse während der folgenden drei Wochen gemessen. Gasproben wurden gesammelt um die isotopische Zusammensetzung zu untersuchen. Andere ökologische Standardparameter wie Auftautiefe des Permafrosts, Wassergehalt und Temperatur des active layer wurden zusätzlich gemessen. Beide Seiten profitierten vom gegenseitigen Wissensaustausch ihrer aktuellen Expertise über Labeling Experimente und die Untersuchung des Klimawandels im Ökosystem Arktis. Nach Abschluss aller Messungen, wird ein gemeinsames Manuskript zur Publikation vorbereitet, das auf den Daten aus dem Priming Experiment basieren wird, welches gemeinsam während der BaCaTeC Förderungsphase durchgeführt wurde.
Der wissenschaftliche Aufenthalt von Carolin Bimüller am Lawrence Berkeley National Laboratory wurde mit einem Vortrag zu ihrem Promotionsthema über Stickstoffstabilisierung und anschließender anregender Diskussion im Rahmen des Kolloquiums der Arbeitsgruppe „Terrestrische Biogeochemie“ abgerundet.
Wir schätzen die Unterstützung von BaCaTeC sehr und bedanken uns für die Ermöglichung dieses wissenschaftlichen Austausches, der eine lebendige Kollaboration mit den Kollegen am Lawrence Berkeley National Laboratory, Kalifornien initiierte.