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Bei der mikrobiellen Zersetzung toter Biomasse verbleibt ein Teil des Kohlenstoffs im Boden, wo er dann für sehr lange Zeiträume gebunden sein kann (© Andreas Richter)

Mikrobielle Interaktionen stabilisieren Kohlenstoff im Boden

Böden spielen in der langfristigen Speicherung von CO2 und somit in dessen Reduktion in der Atmosphäre eine wichtige Rolle und tragen so zur Verlangsamung des Klimawandels bei. Um diese Mechanismen besser zu verstehen, hilft ein Blick in die kleinste Welt der Bodenmikroorganismen: Eine internationale und interdisziplinäre Gruppe von Wissenschafter*innen unter Beteiligung von Christina Kaiser der Universität Wien und Ingrid Kögel-Knabner von der Technischen Universität München hat nun erforscht, wie Mikroorganismen miteinander interagieren und so zu Kohlenstoffabbau und -speicherung in terrestrischen Ökosystemen beitragen. Die Ergebnisse wurden in "Nature Geoscience" veröffentlicht.

Kohlenstoff, das wichtigste Element für alles Leben auf der Erde, zirkuliert im sogenannten Kohlenstoffkreislauf zwischen Atmosphäre, Ozeanen und Ökosystemen an Land. Während sich ein Kohlenstoffatom in der Atmosphäre im Durchschnitt nur drei Jahre aufhält, bevor es durch pflanzliche Photosynthese gebunden und in Biomasse umgewandelt wird, verweilt es in Landökosystemen im Durchschnitt für 23 Jahre, bevor es durch mikrobielle Zersetzung toter Biomasse wieder als CO2 in die Atmosphäre entweicht. Bei dieser mikrobiellen Zersetzung toter Biomasse verbleibt jedoch ein Teil des Kohlenstoffs im Boden, wo er dann für sehr lange Zeiträume gebunden sein kann – in tieferen Bodenschichten wird die Verweildauer auf hunderte bis einige tausend Jahre geschätzt. Welche Mechanismen dafür verantwortlich sind, dass Kohlenstoff im Boden so effizient "zurückgehalten" wird, ist eine hochaktuelle Frage und Gegenstand intensiver Forschung von Bodenwissenschafter*innen weltweit.

Bodenbedingungen in ständiger Veränderung
Ein neues Konzept der Kohlenstoffstabilisierung im Boden, vorgelegt von einem interdisziplinären Konsortium aus experimentell arbeitenden Bodenwissenschafter*innen und mathematischen Modellierer*innen unter der Leitung von Johannes Lehmann von der Cornell Universität berücksichtigt nun, dass sich das Leben von Bodenmikroorganismen auf kleinster Skala in einer hochkomplexen Umwelt abspielt. Die Gruppe hat sich am Institute for Advanced Study (IAS) der Technischen Universität München (TUM) getroffen und wurde von dort auch finanziell unterstützt. Mehr erfahren...

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Erdölförderung im Emsland

Erdölförderung im Emsland (Foto: Wintershall Holding GmbH)