BayCEER Workshop 2008

Adsorption und Ausfällung gelöster organischer Substanzen in sauren Waldböden – Beitrag zur langfristigen C-Speicherung

Die Auswirkungen der globalen Klimaveränderungen bewirkten in den letzten Jahren auch ein zunehmendes Interesse an der Funktion und Bedeutung gelöster organischer Substanzen (dissolved organic matter - DOM) in Böden. Es werden große Mengen an DOM in den Mineralboden von Waldstandorten eingetragen, während der Austrag aus dem tieferen Mineralboden mit dem Sickerwasser deutlich geringer ist. Dies deutet darauf hin, dass der überwiegende Anteil des eingetragenen Kohlenstoffs im Mineralboden entweder stabilisiert oder abgebaut und als CO₂ emittiert wird. Somit sind Mechanismen der Stabilisierung gelöster organischer Substanzen im Boden von großer Bedeutung für das Verständnis des globalen C-Kreislaufs. Uns interessieren vor allem Auswirkung der Adsorption organischer Moleküle an mineralischen Oberflächen und ihrer (Co-)Ausfällung durch polyvalente Kationen (Al³⁺, Fe³⁺) auf die stabilisierende Wirkung gegenüber mikrobiellem Abbau. Wir charakterisierten organische Substanzen mit verschiedenen Methoden und führten verschiedene Serien an Inkubationsversuchen mit sorbierter bzw. ausgefällter organischer Substanz durch und setzten die Ergebnisse in Beziehung zu C-Füssen im Freiland. Die Ergebnisse deuten auf einen bis zu 50%igen Anteil von DOM an der organischen Substanz im Mineralboden hin mit einer allerdings hohen Unsicherheit der Schätzung. So bedürfen mögliche Bindungsmechanismen zwischen organischer Substanz und der Mineraloberfläche weitergehende Untersuchungen. Auch die Unterscheidung von Adsorption und Ausfällung im Freiland ist bisher nicht möglich obwohl beide Mechanismen zu einer unterschiedlichen C-Stabilisierung führen. Gleiches gilt für die Identifizierung ausgefällter organischer Substanzen im Bodenprofil. Außerdem ist der Beitrag mikrobieller Produkte, z.B. aus Biofilmen, für stabilen C im Boden nicht bekannt. Zu all diesen offenen Schwerpunkten hoffen wir auf Anregungen durch den Workshop.