Das Projekt "Mechanismen der Stabilisierung organischer Substanz in Böden der humiden Tropen nach Landnutzungsänderungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Ökopedologie der gemäßigten Zonen durchgeführt. Landnutzungsänderungen in den Tropen beeinflussen den globalen C-Haushalt durch die Veränderung oberirdischer und unterirdischer C-Vorräte. Für die Prognose und Bewertung der Veränderung der C-Speicherung in tropischen Böden nach Landnutzungsänderungen ist ein standortdifferenziertes, quantitatives Verständnis der Stabilisierungs- und Abbauprozesse organischer Bodensubstanz erforderlich. Ziel dieses Projektes ist die Quantifizierung verschiedener C-Stabilisierungsmechanismen (Wechselwirkung mit Mineralpartikel, Komplexierung, Aggregierung, Rekalzitranz) in tropischen Böden mit unterschiedlicher Mineralausstattung (Andisols und Inceptisols) sowie die Analyse und Modellierung der Bildung und des Abbaus organischer Bodensubstanz in Abhängigkeit der Landnutzung. Die Untersuchungen werden im Bereich der humiden Tropen Ecuadors auf Standorten durchgeführt, auf denen gut dokumentierte Landnutzungsänderungen (Wald - Grasland, Grasland - Wald) stattgefunden haben, die mit einem Vegetationswechsel von C3- zu C4-Pflanzen bzw. von C4- zu C3-Pflanzen verbunden sind. Die Analyse der C-Stabilisierung und -Mobilisierung erfolgt mittels Fraktionierung der organischen Bodensubstanz, Bestimmung der Umsatzraten der C-Fraktionen anhand der Kohlenstoffisotopie (12C, 13C, 14C), strukturchemischen Untersuchungen der organischen Fraktionen sowie der Modellierung der C-Dynamik nach Nutzungsänderungen. Die Ergebnisse werden zu einem besseren Verständnis der Steuerung der C-Speicherung in tropischen Böden in Abhängigkeit von Bodeneigenschaften und der Landnutzung beitragen.
Das Projekt "Maßstabsübergreifende Optimierung pedoökologischer Grundlagenkarten für die Modellierung von Boden- und Landschaftshaushaltsfunktionen durch Aggregierung und Disaggregierung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Geographisches Institut durchgeführt. Das Projekt erarbeitet Grundlagen für die Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit der räumlichen Gültigkeit von Merkmalsausprägungen bodenkundlicher Basisdaten in der maßstabsübergreifenden landschaftsökologischen Modellierung. Dies ermöglicht die Entwicklung eines neuartigen Typus digitaler Karten mit Aussagen zur Wahrscheinlichkeitsdichte und zum von den Basisdaten abhängigen Fehlermaß der modellierten Größen. Dieses geowissenschaftliche Grundproblem wird maßstabsübergreifend am Beispiel von in vielen Modellen benötigten bodenkundlichen Basisdaten und am Beispiel der Boden- bzw. Landschaftshaushaltsfunktionen Grundwasserneubildung und Wassererosionsgefährdung bearbeitet.Grundlage für eine entsprechende flächendeckende Modellierung sind Datenfelder mit Informationen zur Varianz der Basisdaten. Für eine maßstabsübergreifende Modellierung müssen diese Datenfelder regelbasiert von großen in kleine Maßstäbe(Aggregierung) und von mittleren in große Maßstäbe (Disaggregierung) übertragen werden. Die Qualität der modellierten Größen (Zielgrößen) hängt dabei von Heterogenitätsmaßen der Basisdaten im jeweiligen Maßstab ab. Das Projekt beschäftigt sich deshalb schwergewichtig mit der Frage, wie weit sich im Rahmen der Disaggregierung und Aggregierung die Heterogenität der Basisdaten durch geeignete Algorithmen minimieren läßt. Es stellt sich dabei auch die Frage, wo die Maßstabsgrenzen der Aggregierung (keine eindeutige Werteverteilung der Basisdaten mehr) und Dissaggrierung (Heterogenitätsmaße nicht mehr weiter vermindern) liegen. Für die landschaftsökologische Modellierung ist dabei vor allem die Disaggregierung wichtig, weil langfristig flächendeckend vor allem bodenkundliche Basisdaten im Maßstab 1:50.000 zur Verfügung stehen, die für viele Modellanwendungen feiner aufgelöst werden müssen. Für diese feinere Datenauflösung werden Transferfunktionen entwickelt. Das Projekt soll am Beispiel der beiden je 100 km großen Gebiete der TK-Blätter Vechta und Ebergötzen (östlich Göttingen) durchgeführt werden.