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Goldberg, S; Gebauer, G: N2O-Isotopen- und Konzentrations-Profile in Böden
Poster, 29th annual meeting "German Association for stable isotope research (GASIR)", Freiberg: 2006-10-04 - 2006-10-06

Abstract:
Bei Studien zu N2O-Emissionen aus Böden wurde bislang der Fokus auf die N2O-Flüsse zwischen Boden und Atmosphäre gelegt. Über die Lokalisierung der N2O-Produktion bzw. möglicher Konsumption im Boden ist sehr wenig bekannt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Auswirkungen der in diesem Jahrhundert erwarteten Häufung meteorologischer Extremereignisse, wie Sommerdürren und Frostereignisse, auf die N2O-Flüsse zwischen Boden und Atmosphäre zu untersuchen. Um Aussagen über Ursachen für bislang beobachtete Phänomene treffen zu können, wie z.B. stark erhöhte N2O-Emissionen in Folge von Frost-/Auftauereignissen, wurde hierbei ein neuer Ansatz verfolgt. Zusätzlich zu den Gasflussmessungen zwischen Boden und Atmosphäre wurden die δ15N und δ18O-Werte des N2O sowie die N2O-Konzentrationen im Bodenprofil erfasst. In einem Gefrier-/Auftauexperiment in einem 145 Jahre alten Fichtenbestand (Picea abies (L.) Karst.) wurden auf den Manipulationsflächen die Schneedecken beseitigt, die Böden somit Bodenfrost ausgesetzt. Zwei-wöchentlich wurden auf den Experimental- und Kontrollflächen die N2O-Flüsse zwischen Boden und Atmosphäre gemessen. Dies erfolgte mittels der „closed chamber“-Methode in Verbindung mit einem photoakustischen Spurengas-Analysator. Über die gesamte Gefrierperiode hinweg konnten bei den Manipulationsflächen gegenüber den Kontrollflächen bis um den Faktor 20 erhöhte N2O-Flüsse nachgewiesen werden. Parallel dazu konnten in den Böden der Kontrollflächen über das gesamte Bodenprofil (6 verschiedene Tiefen im Bereich von 6 bis 70 cm Tiefe) sehr geringe N2O-Konzentrationen von 1,32±1,88 ppm (Mittelwert±SD; n=10) nachgewiesen werden. Bei den Manipulationsflächen dagegen waren teilweise erheblich höhere N2O-Konzentrationen im Bodenprofil detektiert worden (19,37±15,57 ppm; n=16). Die auftretenden Isotopenwerte (δ15N: -26,18 bis +11,21‰; δ18O: +18,18 bis +65,57‰) waren v.a. hinsichtlich des δ15N weder für durch Nitrifikation (δ15N: -82 bis -73‰; δ18O: +22,4‰) noch für durch Denitrifikation (δ15N: -55 bis -36‰; δ18O: 0 bis +50‰) gebildetes N2O typisch. Die zu weniger negativen bis hin zu positiven Werten verschobenen δ15N- wie δ18O-Werte sind nur durch parallel ablaufende Konsumption erklärbar, womit Denitrifikation als dominierender N2O-bildender Prozess angesehen werden kann. Die Daten zeigen, dass die N2O-Konzentrationen in der Bodenluft den Austausch mit der Atmosphäre um ein Vielfaches übersteigen können.

last modified 2006-12-20