Landnutzung und Biodiversität bestimmen den Beitrag mikrobieller Nekromasse zur Kohlenstoffspeicherung im Boden
Mikrobielle Kohlenstoffbildung und anschließende Umwandlung in mikrobielle Nekromasse trägt vermutlich maßgeblich zum organischen Kohlenstoff im Boden bei. Dieser Beitrag ist in Grasländern vermutlich höher als in Wäldern. Die Faktoren, die die Bildung, Anreicherung und Stabilisierung mikrobieller Nekromasse im Boden regulieren, sind bisher wenig verstanden. Durch Untersuchungen dieser Konzepte im Rahmen der Biodiversitäts-Exploratorien können wir ein umfassendes Verständnis über den Zusammenhang zwischen Landnutzung, Veränderungen in pflanzlichen und mikrobiellen Gemeinschaften und möglicher Entstehungs-, Transformations- und Stabilisierungsprozesse mikrobieller Nekromasse gewinnen.
BioNeCS möchte verstehen, wie Landnutzungsgradienten die Bildung, den Abbau und die Stabilisierung von organischer Bodensubstanz aus mikrobieller Nekromasse beeinflusst. Dabei soll auch die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften und die damit verbundenen physiologischen Eigenschaften berücksichtigt werden.
Wir wollen außerdem verstehen, wie die Stabilisierung von mikrobieller Nekromasse im Boden durch den Bodentyp und –tiefe beeinflusst wird.
BioNeCS wird die Anreicherung von mikrobieller Nekromasse im Boden entlang der Landnutzungsgradienten und unterschiedlicher Bodentypen der EPs untersuchen. Die Ergebnisse werden wertvolle Informationen über die Bildung von mineral-assoziierten organischen Kohlenstoff aus mikrobieller Nekromasse für Bodenprozessmodelle liefern.
Wir vermuten, dass die Anreicherung und Persistenz von mikrobieller Nekromasse im Boden von der Transfereffizienz von Kohlenstoff aus Pflanzenstreu zu Kohlenstoff aus mikrobieller Nekromasse und der nachfolgenden mineralischen Stabilisierung abhängt. Das liegt vor allem am Zusammenspiel von Zusammensetzung und Funktionalität mikrobieller Gemeinschaften und der Bindungskapazität des Bodens.
Landnutzung, Management und abiotische Bodenparameter beeinflussen:
- Umfang und Herkunft des Einflusses mikrobieller Nekromasse auf SOC
- Die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft
- Wachstum und Kohlenstoffnutzungseffizienz mikrobieller Gemeinschaften
- Das Potential und die Notwendigkeit der mikrobiellen Gemeinschaft verschiedene organische Substrate abzubauen
- Mineralisierung und Stabilisierung von pflanzlicher, pilzlicher und bakterieller Nekromasse
Wir werden den Beitrag bakterieller und pilzlicher Überreste zur organischen Bodensubstanz analysieren. Dafür werden wir Aminozucker und Muraminsäure als molekulare Marker in Ober- und Unterböden entlang des Landnutzungsgradienten untersuchen. Da der Beitrag von mikrobieller Nekromasse zur organischen Bodensubstanz ein Ergebnis des Zusammenspiels zwischen Bildung, Abbau und Stabilisierung der mikrobiellen Nekromasse ist, werden wir den Einfluss der Managementintensität auf diese Komponenten untersuchen.
Um die Bildung von mikrobieller Nekromasse besser zu verstehen, werden wir mikrobielle Biomasse, Zusammensetzung und physiologische Eigenschaften der mikrobiellen Gemeinschaften bestimmen. Außerdem werden Unterschiede in der Verweildauer von mikrobieller Nekromasse entlang der Landnutzungsgradienten erhoben und mit Verschiebungen des funktionellen Potentials mikrobieller Gemeinschaften und abiotischer Bodenparameter verknüpft.
Letztlich werden wir den Kohlenstofftransfer von der Wurzelstreu über mikrobielle Nekromasse bis hin zur Mineralisierung verfolgen. Ergebnisse dieser individuellen Prozesse der Bildung und Stabilisierung von mikrobieller Nekromasse in Böden werden wir anschließend mit den beobachteten Mustern mikrobieller Beteiligung zur organischen Bodensubstanz in Zusammenhang bringen, um Langzeiteinflüsse zu verstehen.
Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen
