Zusammenspiel von Verwitterung, Mineralneubildung und Stabilisierung organischer Bodensubstanz in Umbrisolen/umbric horizons

Description: Umbrisole werden durch den "umbric" Oberbodenhorizont definiert, der unter anderem durch seine dunkle Farbe, Struktur und geringe "Basensättigung" charakterisiert ist. Der "umbric" Horizont ist ein häufig mächtiger Mineralbodenhorizont, in dem organische Bodensubstanz (OBS) akkumuliert. Umbrisole/Böden mit "umbric" Horizont sind in einigen europäischen Gebirgen und Mittelgebirgen weitverbreitet. Die wenigen verfügbaren Studien zu OBS-Zusammensetzung und -Gehalten weisen auf bodentypenspezifische Prozesse und Eigenschaften hin, die die OBS-Stabilisierung steuern, welche allerdings noch nicht vollständig verstanden sind. Dieses Projekt zielt darauf ab, ein mechanistisches Verständnis der Prozesse zu erlangen, die die Stabilisierung der OBS in Umbrisolen/Böden mit "umbric" Horizont steuern. Bei der Untersuchung von Umbrisolen/Böden mit "umbric" Horizont aus dem südlichen Kaukasus, Slowenien, sowie Tieflands- und Mittelgebirgsregionen der Slowakei mit unterschiedlichem Klima werden wir auf Bodenbestandteile fokussieren, die die OBS-Stabilisierung beeinflussen, und auf die Charakterisierung und Verteilung der OBS auf Fraktionen, die sich in der Rate des OBS-Umsatzes unterscheiden. Zusätzlich werden Verwitterungsexperimente durchgeführt, mit denen sich ablaufende Prozesse identifizieren lassen. Die Hypothesen sind, dass i) durch variable Silikatverwitterung Bodenbestandteile entstehen, die die OBS-Stabilisierung fördern, wie schwach kristalline Aluminosilikate, Schichtsilikate mit hydroxylierten Al-Einlagerungen und Al-OBS-Komplexe, ii) brandbürtige OBS zur stabilisierten OBS in Mittelgebirgswaldstandorten beiträgt, iii) die Stabilisierung sich in thermischen Eigenschaften der OBS widerspiegelt, und iv) je nach Fortschritt der Verwitterung/Bodenbildung, sich schwach kristalline Aluminosilikate bilden, mobilisiert und transportiert werden, oder sich auflösen. Die Hypothesen werden in einer Kombination von Bodencharakterisierung, die spektroskopische Methoden miteinschließt, Bodenfraktionierung, sowie Verwitterungsexperimenten und anschließender Modellierung überprüft. Die Ergebnisse des Projekts werden generell das Verständnis von OBS-Stabilisierungsprozessen und -dynamik in Gebirgs- und Mittelgebirgsregionen, die besonders vom Klimawandel betroffen sein werden, sowie im Besonderen das Verständnis von Prozessen in bislang wenig untersuchen Bodenmilieus vertiefen.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Slowenien ? Humus ? Slowakische Republik ? Bodenkunde ? Oberboden ? Kaukasus ? Studie ? Mittelgebirge ? Verwitterung ? Modellierung ? Klimawandel ? Mineral ? Gebirge ? Soil Sciences ?

Region: Baden-Württemberg

Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Umweltbundesamt (Bereitstellung)
• Universität Hohenheim (Projektverantwortung)

Time ranges: 2024-01-01 - 2026-01-25

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Interplay of weathering, mineral formation, and stabilization of soil organic matter in Um-brisols/umbric horizons
  Description: Umbrisols are defined by the umbric topsoil horizon, which is, among other properties, characterized by its dark colour, structure, and low "base saturation". The umbric horizon is a commonly thick mineral horizon, accumulating soil organic matter (SOM). Umbrisols/soils with umbric horizon are widespread in several European mountains and low-mountain ranges. The few available studies on SOM composition and contents point to soil-type specific processes and properties that control SOM stabilization, which, however, are not fully understood yet. This project aims to obtain a mechanistic understanding of the processes that control the stabilization of SOM in Umbrisols/umbric horizons. Studying Umbrisols/soils with umbric horizon from the southern Caucasus, Slovenia, and lowland and low-mountain range areas in Slovakia under different land-use and climate, we will focus on soil constituents that affect SOM stabilization, and on the characterization and distribution of SOM among fractions that differ in their rate of SOM cycling. Additionally, we will conduct weathering experiments that enable the identification of proceeding processes. We hypothesize that i) variable silicate weathering provides SOM-stabilizing agents, including short-range ordered aluminosilicates, Al-hydroxy-interlayered minerals, and Al-SOM complexes, ii) fire-borne SOM contributes to stabilized SOM at forested low-mountain sites, iii) SOM stabilization is expressed by thermal SOM properties, and iv) depending on the progress of weathering/soil formation, short-range ordered aluminosilicates evolve, are mobilized and transported, or are dissolved. The hypotheses will be tested by a combination of soil characterization, including spectroscopic techniques, soil fractionation, and weathering experiments with subsequent modelling. The results of the project will enhance our general understanding of SOM stabilization processes and dynamics in mountain areas and low-mountain ranges, which will be affected especially by climate change, and particularly our understanding of processes in a yet less-studied soil environment. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140346

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/553299732 (Webseite)

Status

Aktiv

Quality score

• Overall: 0.50
• Findability: 0.66

  • Title: 1.00
  • Description: 0.03
  • Identifier: false
  • Keywords: 0.93
  • Spatial: RegionIdentified (1.00)
  • Temporal: true
• Accessibility: 0.67

  • Landing page: Specific (1.00)
  • Direct access: false
  • Publicly accessible: true
• Interoperability: 0.00

  • Open file format: false
  • Media type: false
  • Machine-readable metadata: false
  • Machine-readable data: false
• Reusability: 0.67

  • License: ClearlySpecifiedAndFree (1.00)
  • Contact info: false
  • Publisher info: true

Accessed 1 times.