Processes of litter and soil organic matter transformation during extreme drying/wetting as assessed by compound-specific isotope approaches

DFG GL 327/11-1; FOR 562

Von 09/2008 bis 08/2011

Projektleiter: Bruno Glaser, Yakov Kuzyakov
Mitarbeiter: Steffen Heinrich

In neuerer Zeit werden Extremklimaereignisse wie z. B. extreme Trockenheit gefolgt von heftigen Niederschlägen auch in Europa beobachtet, wie von Klimamodellen vorausgesagt wurde. Veränderungen im Niederschlagsregime können Veränderungen der Bodenstruktur und der Qualität und des Umsatzes an organischer Bodensubstanz zur Folge haben, insbesondere in Ökosystemen, die unter dem gegenwärtigen Klima eigentlich im Gleichgewicht sind wie z. B. Waldökosysteme. In der Literatur findet man widersprüchliche Ergebnisse, was die Effekte von Austrocknung und Wiederbefeuchtung diesbezüglich betrifft. Um diese Ergebnisse zu verifizieren, erscheint die Kombination von Radio- und stabilen Isotopen mit Biomarkeranalysen die Methode der Wahl. Hierzu werden wir Tracerexperimente (13C und 15N) in den Austrocknungs- und Wiederbefeuchungsflächen sowie unter kontrollierten Bedingungen im Labor (14C, 13C und 15N) durchführen und die Isotopensignatur nicht nur in den Gesamtproben, sondern auch in chemisch definierten Pools der organischen Bodensubstanz durchführen, wie z. B. pflanzlichen und mikrobiellen Zuckern, Phospholipidfettsäuren und Benzolpolycarbonsäuren. Die Kombination von Biomarker- und Isotopenanalyse erlaubt nicht nur den Umsatz an organischen Substanzen zu quantifizieren, sie dient auch der Identifizierung der daran beteiligten Prozesse und mikrobiellen Gruppen.