Kohlenstoffdynamik: Einfluss des Klima- und Landnutzungswandels auf den Bodenkohlenstoff in Schweizer Böden
Die organische Bodensubstanz hat eine zentrale Bedeutung für das Ökosystem. Allerdings ist sie durch den Klimawandel gefährdet. Das Projekt "Kohlenstoffdynamik" will aufzeigen, wie sich die Anfälligkeit der organischen Bodensubstanz erkennen lässt. Es schätzt den Einfluss von Faktoren wie Klima, Bodeneigenschaften und Geländeform ab und stellt Instrumente vor, die den Verlust an organischer Bodensubstanz vorhersagen können.
Hintergrund (abgeschlossenes Forschungsprojekt)
Die organische Bodensubstanz ist zentral für die Leistungen, die der Boden erbringt. Sie ist unter anderem entscheidend für die Fruchtbarkeit der Böden und spielt eine wesentliche Rolle im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Weltweite Veränderungen (Klima- und Landnutzungswandel) könnten die organische Bodensubstanz gefährden. Ändern sich die Bedingungen, beispielsweise durch einen Temperaturanstieg oder neue Wachstumsmuster der Pflanzen, kann vermehrt organische Bodensubstanz verloren gehen. Ihr positiver Einfluss auf das Ökosystem wird dadurch reduziert. Allerdings ist nicht bekannt, welche Böden durch diese Veränderungen besonders betroffen sind. Um verlustanfällige Böden wirksam schützen zu können, ist eine Bewertung der Gefährdung unerlässlich.
Ziel
Das Projekt "Kohlenstoffdynamik" untersuchte die Anfälligkeit der organischen Substanz von Waldböden in der Schweiz und stellt Instrumente für die Früherkennung von Risiken bereit.
Ergebnisse
Das Team untersuchte die Anfälligkeit der organischen Bodensubstanz an 54 repräsentativen Waldstandorten in der Schweiz und stellte fest, dass sie von Boden zu Boden stark variiert. Die Unterschiede sind auf klimatische Faktoren (z.B. Feuchtigkeitseintrag) und auf Bodeneigenschaften (z.B. der pH-Wert) zurückzuführen. Zudem wurde die Reaktion der Proben auf potenzielle Veränderungen unter zukünftigen klimatischen Bedingungen beobachtet. Demnach scheinen die Pflanzen von veränderten Bedingungen gleichermassen betroffen zu sein wie Böden. Auf der Basis dieser Ergebnissen schlägt das Team ein Modell vor, das anhand der Merkmale des jeweiligen Ökosystems (Klima, Boden, Gelände) vorhersagt, welche Böden in Zukunft das höchste Risiko haben, ihre organische Substanz zu verlieren.
Bedeutung für die Forschung
Die Studie basiert auf einer Auswahl von Standorten, die es erlaubt, für eine grosse Anzahl von Böden die Einflüsse von Faktoren wie Klima, Boden und Gelände isoliert zu betrachten. Parameter wie der pH-Wert und die Bodenfeuchtigkeit erklären die beobachteten Muster in Abhängigkeit des gewählten Ansatzes (kontrollierte Bedingungen, Modellierung) und liefern einen leistungsfähigen Rahmen für weitere prozessorientierte Untersuchungen. Wenn der Einfluss globaler Veränderungen zu beurteilen ist, müssen Pflanzen und Böden zusammen betrachten werden.
Bedeutung für die Praxis
Nicht alle Böden sind für den Verlust organischer Bodensubstanz gleich anfällig. Folglich ist es wichtig zu erkennen, welche Böden ihre Fähigkeit Kohlenstoff zu speichern, schneller und umfassender als andere verlieren. So kann dieser Entwicklung mit gezielten Massnahmen entgegengewirkt werden.
Originaltitel
How vulnerable is Swiss soil organic matter to climate and land use changes?