Das Projekt "Teilprojekt: Entstehung, Veränderung und Abbau gelöster, organischer Substanzen und deren refraktäre Anteile während der Bodenpassage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Ökopedologie der Tropen und Subtropen durchgeführt. In Agrar- und Waldökosystemen kommt es während der Tiefenverlagerung von im Bodenwasser gelösten organischen Substanzen (DOC) zu einer Vielzahl von Um- und Abbauprozessen, welche von Bedeutung für die Entstehung von refraktären organischen Säuren (ROS) sind. Ziel ist es, durch 13C- und 15N-Massenspektrometriemessungen in DOC und DON unterschiedlicher Fraktionen (XAD, Ultrafiltration, chemische Fraktionierungen) verschiedener Tiefenstufen Rückschlüsse auf unterschiedlich stabile C-Pools und auf die Herkunft verschiedener Fraktionen ziehen zu können. Der Einfluß abiotischer Parameter, physikalischer und chemischer Bodeneigenschaften (Bodentypen: podsolige Braunerden, Regosol, Rendzina, Ackerboden (Tschernosem-Braunerde)) und der unterschiedlichen Pflanzenrückstände (u.a. Fichte-, Kiefern- und Buchenstreu, Maisstroh) auf die Menge und Qualität (Zusammensetzung und Abbaubarkeit) des DOC, DON und ROS soll bestimmt werden. Zusätzlich sollen Inkubationsversuche mit Sickerwässern verschiedener Tiefenstufen durchgeführt und der Abbaupfad (CO2, DOC, SOM) 13C- und 15N-markierter Substanzen (Gras Calamagrostis, Kraut Epilobium) verfolgt werden, um ihre Auswaschung, ihre Sorption bzw. ihren Einbau in bodeninterne Pools zu quantifizieren. Insbesondere der Einfluß (i) der Austrockung/Wiederbefeuchtung, (ii) der Temperatur und (iii) basischer Zuschlagstoffe auf die DOC-Produktion, Transformation und den DOC-Abbau soll mithilfe der doppelt-markierten Streusubstanzen studiert werden.
Das Projekt "Teilprojekt: Über den Einfluß natürlich gelagerter, aggregierter Böden auf den Eintrag refraktärer wasserlöslicher organischer Säuren in Gewässer - Teil II: Dynamik refraktärer Säuren in flachgründigen Waldböden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Bodenkunde und Bodengeographie durchgeführt. Die bisherigen Labor- und Geländeuntersuchungen zeigten, daß in der Bodenlösung vorkommende refraktäre organische Säuren (ROS) in mittel- bis tiefgründigen Waldböden nahezu vollständig an Sesquioxide der tieferen Bodenhorizonte gebunden werden. Entsprechend gering sind die ROS-Einträge in die Gewässer der entsprechenden Bodenlandschaften. Im Gegensatz dazu lassen Laborexperimente mit Böden geringer Entwicklungstiefe nur eine geringe Sorption von ROS im Unterboden erkennen bei gleichzeitig hohen Freisetzungsraten im Oberboden. Da flachgründige Böden in süddeutschen Wassereinzugsgebieten große Flächen einnehmen (z.B. fränkischer Jura, Alpennordrand), müssen sie als wichtige potentielle Quellen für den Eintrag von DOM/ROS in Gewässern gewertet werden. Erste Geländebefunde des laufenden Projektes bestätigen die Vermutung, daß flachgründige Böden in höherem Maße ROS passieren lassen als tiefgründige. Ziel der weiteren Studien ist es, die Ergebnisse während eines vollen hydrologischen Jahres zu prüfen und zu bewerten. Dazu werden die laufende Erfassung und Beschreibung der ROS-Flüsse zweier Waldstandorte mit flachgründigen Böden (Regosole, Rendzinen) fortgesetzt. Begleitende Laborexperimente ergänzen die ökosystemaren Geländeuntersuchungen. Wir erwarten uns von den Ergebnissen Aufschluß über die Rolle flachgründiger Waldböden als potentielle Quellen für ROS-Einträge in die Hydrosphäre.