Abstract (deu)
Auswirkungen des Klimawandels (vor allem Temperatur- und Niederschlagsänderungen) führen zu Änderungen der Bodentreibhausgase in Nordeuropa. Der Wassergehalt und die Temperatur des Bodens beeinflussen den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre stark. Ein Laborversuch zur Messung der N2O- NO- , CO2- und CH4-Flüsse aus 13 nordeuropäischen Böden, mit unterschiedlichen Landnutzungsarten (Acker, Wald, Wiese und Feuchtgebiet), wurde durchgeführt. Im Frühjahr 2008 wurden an jedem Standort 24 ungestörte Bodenproben genommen und 4 unterschiedlichen Temperaturen (5°, 10°, 15° und 20°C) und Wassergehalten (20%, 40%, 60% und 80%) ausgesetzt. An den 5 Waldstandorten wurden zusätzlich die Treibhausgasflussraten der Streuproben (5-20°C) bestimmt.
Die Bodendichte, das Trockengewicht und der pH-Wert wurden von jedem Zylinder bestimmt. Ammonium- und Nitratkonzentrationen wurden, sowohl vor als auch nach dem Inkubationsversuch, analysiert. Um bessere Zusammenhänge zwischen den chemischen und biologischen Bodenprozessen erkennen zu können, wurden zusätzlich die N-Mineralisierungsrate und der N-Gehalt in der mikrobiellen Biomasse aus je 3 Zylindern pro Standort bestimmt. Zwecks genauerem Verständnis über die Auswirkungen von Bodentemperatur und Bodenfeuchte auf die Gasraten, wurden neben den statistischen Standardtests Multiple Regressionsanalysen berechnet.
Die Ergebnisse waren stark standortabhängig und nur geringe Zusammenhänge innerhalb der einzelnen Ökosysteme konnten aufgedeckt werden. Die höchsten N2O und NO Emissionen wurden für die Wald- und Wiesenstandorte festgestellt. Die NO Flüsse waren von der Bodentextur und der Bodenverdichtung stark beeinflusst. Außerdem stellt die Chemodenitrifikation einen weiteren wichtigen NO Produzenten dar. Wir fanden positive Zusammenhänge zwischen anorganischem Stickstoff (NH4 und NO3) und Lachgasemissionen. Die meisten Standorte wiesen höhere Ammonium- und Nitratwerte nach der Inkubation und bei feuchteren Bodenverhältnissen auf. Für den schottischen Standort Griffin konnten NO Aufnahmeraten von bis zu -11.8 µg N m-2h-1 verzeichnet werden. Am niederländischen Standort Loobos führten bemerkenswert hohe atmosphärische Stickstoffeinträge von 40 kg ha-1yr-1 zu NO Werte von bis zu 131.7 µg N m-2h-1. Mit ansteigender Temperatur und sinkendem Feuchtegehalt wurde ein Zuwachs der CO2 Emissionen festgestellt. Für Griffin ist vor allem die organische Substanz für die hohe CO2 Produktion (337.8 mg C m-2h-1) verantwortlich. Speziell an den Wald- und Wiesenstandorten konnte die Bodendichte, der organische Kohlenstoff und die Wurzelaktivität als entscheidender Parameter zur Entstehung der CO2 Respiration nachgewiesen werden. Das finnische Wiesen-/Feuchtgebiet Kaamanen verzeichnete, mit ansteigendem Wassergehalt, einen Zuwachs an emittierendem Methan und gleichzeitig einen Rückgang der Methanoxidationsrate. Saure Böden mit geringem Feuchtegehalt stellen optimale Bedingungen für die Methanogenese dar. Der pH - Wert diente als fundamentaler Parameter um den genaueren Ursprung der wichtigsten Treibhausgase rekonstruieren zu können. In Zukunft werden die nördlichen Böden, unter dem Einfluss der Klimaänderungen, vermehrt als Methanquelle dienen. Vergleiche der Gasflussraten zwischen Boden- und Streuproben ergaben bemerkenswerte Unterschiede, speziell bei den N2O und CH4 Flüssen.