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Gletscher sind bedeutende Speicher organischen Kohlenstoffs (OC) und tragen zum Kohlenstofffluss vom Festland zum Meer bei. Aufgrund des Klimawandels wird eine Intensivierung dieser Flüsse erwartet. Der Export von OC aus Gletschern wurde weltweit in verschiedenen Regionen quantifiziert, trotzdem liegen keine vergleichbaren Daten für Island vor, obwohl sich dort die größte europäische außerpolare Eiskappe befindet. Um die globalen Prognosen der glazialen Kohlenstofffreisetzung zu verbessern, ist es das Ziel dieses Pilotprojektes, den Export von gelöstem und partikulärem organischen Kohlenstoff (DOC, POC) aus Islands Gletschern erstmalig zu quantifizieren und neue Kooperationen mit isländischen Wissenschaftler/innen für gemeinsame zukünftige Forschungsprojekte aufzubauen. Hierzu werden 4 Feldkampagnen zu unterschiedlichen Jahreszeiten sowie Treffen mit isländischen Kollegen/innen durchgeführt. In jeder Feldkampagne werden von 23 Gletschern der Eiskappen Vatnajökull, Langjökull, Hofsjökull, Myrdalsjökull und Snaeellsjökull Eisproben entnommen, um die biogeochemische Diversität des glazialen OC zu charakterisieren sowie dessen Export in Verbindung mit Massenbilanzen zu quantifizieren. In Gletscherbächen werden Wasserproben entnommen, um den Austrag von OC direkt am Gletschertor zu bestimmen sowie die Kohlenstoffflüsse entlang von 6 Gletscherbächen mit unterschiedlicher Länge (2 km bis 130 km) beginnend am Gletschertor bis zur Mündung zu untersuchen. Wie sich der Gletscherrückgang langfristig auf ein Gletscherbachökosystem auswirkt, wird durch die taxonomische Bestimmung von Makroinvertebraten im Vergleich zur Bestimmung von Prof. Gíslason aus dem Jahre 1997 beurteilt. Gleichzeitig werden in diesem Gletscherbach Wasserproben zum eDNA-Barcoding entnommen, um eine rasche und gering invasive Methode zur laufenden Beobachtung des zukünftigen Einflusses der Gletscherrückgang zu entwickeln. Vor Ort werden Wassertemperatur, elektr. Leitfähigkeit, pH-Wert, gelöster Sauerstoff, Trübung und Chlorophyll alpha gemessen. Innovative Labormethoden (HPLC, DNA-Barcoding, Picarro, GC, TOC) werden zur Analyse des OC im Eis und Wasser (DOC, DIC, POC, Fluoreszenz, Absorption), der Nährstoffe (P-PO4, N-NO3, N-NO2, N-NH4), stabiler Isotope (18O, 2H), Chlorophyll alpha, CO2 und aquatischen Organismen eingesetzt. Die Anwendung statistischer Methoden (Faktorenanalyse, Hauptkomponentenanalyse) basierend auf Anregungs- und Emissionsmatrizen erlauben die Quellen des OC im Gletschereis sowie -schmelzwasser zu bestimmen und die räumliche Vielfalt des OC zu erklären. Das gewonnene Wissen wird zur Verbesserung globaler Prognosen glazialer Kohlenstofffreisetzung beitragen sowie einen intensiven Einblick in das glaziale Ökosystem geben. Für die antragstellenden Nachwuchswissenschaftler/innen entstehen vielversprechende Kooperationen mit isländischen Wissenschaftlern/innen, fokussierend auf die zeitlichen sowie räuml. Aspekte der glazialen Kohlenstoffflüsse sowie das Ökosystem Gletscher
The data set includes organic geochemical data, quantification of selected PAHs from the Schandelah core.
The Middle Jurassic Opalinus Clay (OPA) in Switzerland and southern Germany is regarded as a potential host rock for the disposal of high-level radioactive waste. This study investigates sediment samples from drill cores taken from the Swabian Alb region (southern Germany) and employs a facies-based approach combined with mineralogical analyses, measurements of cation exchange capacity (CEC), LECO C/S analyses, and Rock-Eval pyrolysis. Results are based on analyses of two fully cored scientific drillings conducted by the Federal Institute for Geosciences and Natural Resources (BGR) in the framework of the research project "SEPIA" in the Swabian Alb in Baden-Württemberg, southern Germany. The drill sites are located in the vicinity of the villages Metzingen (48.51149° N, 9.26464° E) and Röttingen (48.89905° N, 10.29520° E). At the drilling sites, the OPA is between approx. 100 m – 150 m thick and overlain by 50 m – 70 m of overburden. In Germany, the OPA can be lithostratigraphically divided into two subunits: the Teufelsloch member and the overlying Zillhausen member. This division is based on a combined lithological and stratigraphic framework (Dietze et al., 2021). Regarding lithofacies, the OPA in Switzerland and southern Germany can be broadly divided into several distinct units ("facies associations" according to Zimmerli et al., 2024). For Germany, the following three lithological facies associations (FA) were identified based on a subfacies approach: (1) a lower part that is rich in clay (FA-1), (2) a middle part that is silty (FA-2) and (3) an upper part that is silty and interbedded with calcareous(-sandy) beds (FA-3). XRD patterns of whole rock material were recorded using a PANalytical X'Pert PRO MPD θ - θ diffractometer (Co-Kα radiation generated at 40 kV and 40 mA). The samples were investigated from 3° to 80° 2 θ with a step size of 0.03° 2 θ and a measuring time of 3 sec per step. Quantitative Rietveld refinements of the experimental XRD data were conducted using the software Profex/BGMN (Döbelin & Kleeberg, 2015; Bergmann et al., 1998). Determination of cation exchange capacity (CEC) was carried out using always two different samples masses (typically 400 and 600 mg) according to the method of Meier and Kahr (1999), based on a Cu(II)triethylentetramine complex ("Cu-trien method") and measurement using VIS spectroscopy. According to Dohrmann et al. (2012), the analytical error as determined for high-CEC bentonites is generally smaller than ±3.9 cmol(+)kg⁻¹. The total carbon (TC), total organic carbon (TOC), and total sulfur (TS) were determined using a LECO CS-230 system (Laboratory Equipment Corporation). Samples were heated up to 2000 °C under an oxygen atmosphere and an infrared detector subsequently measured the amount of produced CO₂ and SO₂. TOC was measured the same way after removing inorganic carbonates using 10 % HCl solution at 80 °C. Rock-Eval Pyrolyses were performed on a Rock-Eval-6 analyser (Vinci Technologies) using up to 180 mg initial sample material and a standard program (Espitalié et al., 1977; Lafargue et al., 1998), starting isothermal with 300°C for 3 min, succeeded by a heating rate of 25°C/min up to 650°C. Standard deviations for hydrogen indices (HI) and Tmax values are ± 5 % and ± 2°C, respectively. The findings of this study underscore the importance of integrating lithofacies studies with mineralogical investigations to effectively assess the variability and comparability of clay-rich host rocks suitable for radioactive waste disposal.
To investigate subsurface features in the Lower Havel River floodplain, we conducted Electrical Resistivity Tomography (ERT) transects and Electromagnetic Induction (EMI) surveys at three different depths in 2023 and 2024. These near surface geophysical methods were complemented by 24 driving core drillings to relate the electrical properties with sedimentological characteristics. Additionally, five selected sediment cores were used for subsequent geochemical lab analyses (grain size, CNS, TOC, TIC). Electromagnetic induction (EMI) was measured with a CMD-Mini Explorer (GF Instruments s.r.o., Brno, Czech Republic) in June 2023 and June 2024. We used the vertical dipole (VDP) at coil spacings of 0.32 m (VDP1), 0.71 m (VDP2) and 1.18 m (VDP3), archieving effective penetration depths of 0.5 m (VDP1), 1.0 m (VDP2) and 1.8 m (VDP3). According to the manufacturer, 70% of the signal originate from above these depths. The EMI sensors measure the apparent electrical conductivity (ECa, in mS/m). Measurements were taken by carrying the instrument about 0.2 m above ground while being directly connected to D-GPS (Leica GPS1200) for positioning. The acquisition rate was five measurements per second. Data quality was checked by measuring a reference line before and after each measurement. The area investigated by EMI in June 2023 is located to the north and northeast of the Gülpe research station. It has a total area of 12.3 ha. The reference line was located in the southern part of the study area. No drift correction had to be applied due to good data quality. Reference lines and single outliers were removed. The area investigated by EMI in June 2024 is located southeast of the research station. The survey area there is 8.1 ha in size. The reference line for the measurements there was located in the north-westernmost area of the site. No drift correction had to be applied due to good data quality. Reference lines and single outliers were removed. The Electrical Resistivity Tomography (ERT) data were acquired by using a PC controlled DC resistivity meter system (RESECS, Geoserve, Kiel, Germany). In total, we measured four ERT transects. Two transects in June 2023, where transect 1 had a total length of 259 m with an electrode spacing of 0.5 m and transect 2 had a total length of 223 m with an electrode spacing of 1 m. The measurements in 2023 were carried out under extreme dry conditions. Two further transects were measured in June 2024 with an electrode spacing of 1m, transect 3 with a total length of 207 m and transect 4 with a total length of 239 m. We applied wenner alpha and dipol-dipol configuration. The coordinates and the height of the electrodes were measured with a D-GPS (2023: TOPCON HiPer II / 2024: Leica GPS1200). Sediment cores were recovered using a hand-held Cobra Pro (Atlas Copco) core drilling system with a 60 mm diameter open corer. One-meter segments were retrieved and assessed in the field for sedimentological features, including estimations of grain size, carbonate content, humus content, and redox features (AG Boden 2005, 2024). Colour descriptions were carried out using the Munsell Soil Color Chart. The exact positions of the drilling points were recorded using a differential GPS device (TOPCON HiPer II). The cores were photographed, documented and sampled at 5–10 cm intervals for subsequent laboratory analyses. Bulk samples from five selected cores (RK1, RK3, RK13, RK15, RK17) were freeze-dried, sieved (2 mm), and weighed. Total carbon (TC), total nitrogen (TN), and total sulfur (TS) contents were measured using a CNS analyzer (Vario EL cube, Elementar). Inorganic carbon (TIC) was determined using calcimeter measurements (Scheibler method, Eijkelkamp). Organic carbon (TOC) was calculated as TOC = TC − TIC. For the grain size analyses, sediment samples were first sieved to <2 mm and subsamples of 10 g were treated with 50 ml of 35% hydrogen peroxide (H₂O₂) and gently heated to remove organic matter. Following this, 10 ml of 0.4 N sodium pyrophosphate solution (Na₄P₂O₇) was added to disperse the particles, and the suspension was subjected to ultrasonic treatment for 45 minutes. The sand fraction was analysed by dry sieving and classified into four size classes: coarse sand (2000–630 µm), medium sand (630–200 µm), fine sand (200–125 µm), and very fine sand (125–63 µm). Finer fractions were determined using X-ray granulometry (XRG) with a SediGraph III 5120 (Micromeritics). These included coarse silt (63–20 µm), medium silt (20–6.3 µm), fine silt (6.3–2.0 µm), coarse clay (2.0–0.6 µm), medium clay (0.6–0.2 µm), and fine clay (<0.2 µm).
Sediment cores were recovered using a hand-held Cobra Pro (Atlas Copco) core drilling system with a 60 mm diameter open corer. One-meter segments were retrieved and assessed in the field for sedimentological features, including estimations of grain size, carbonate content, humus content, and redox features (AG Boden 2005, 2024). Colour descriptions were carried out using the Munsell Soil Color Chart. The exact positions of the drilling points were recorded using a differential GPS device (TOPCON HiPer II). The cores were photographed, documented and sampled at 5–10 cm intervals for subsequent laboratory analyses. Bulk samples from five selected cores (RK1, RK3, RK13, RK15, RK17) were freeze-dried, sieved (2 mm), and weighed. Total carbon (TC), total nitrogen (TN), and total sulfur (TS) contents were measured using a CNS analyzer (Vario EL cube, Elementar). Inorganic carbon (TIC) was determined using calcimeter measurements (Scheibler method, Eijkelkamp). Organic carbon (TOC) was calculated as TOC = TC − TIC. For the grain size analyses, sediment samples were first sieved to <2 mm and subsamples of 10 g were treated with 50 ml of 35% hydrogen peroxide (H₂O₂) and gently heated to remove organic matter. Following this, 10 ml of 0.4 N sodium pyrophosphate solution (Na₄P₂O₇) was added to disperse the particles, and the suspension was subjected to ultrasonic treatment for 45 minutes. The sand fraction was analysed by dry sieving and classified into four size classes: coarse sand (2000–630 µm), medium sand (630–200 µm), fine sand (200–125 µm), and very fine sand (125–63 µm). Finer fractions were determined using X-ray granulometry (XRG) with a SediGraph III 5120 (Micromeritics). These included coarse silt (63–20 µm), medium silt (20–6.3 µm), fine silt (6.3–2.0 µm), coarse clay (2.0–0.6 µm), medium clay (0.6–0.2 µm), and fine clay (<0.2 µm).
Südchina, insbes. die Provinz Guandong, ist eines der am dichtesten besiedelten Gebiete der Erde. Positive Konsequenz dieser Ballung ist eine äußerst dynamische Wirtschaftsentwicklung, aber gerade diese von subtropischem Monsunklima geprägte Region ist auch immer wieder Ausgangspunkt für sich schnell und zunehmend global ausbreitende epidemische Krankheiten wie zuletzt SARS. Mit der globalen Erwärmung einhergehende Klimaveränderungen könnten sich für diese Region insbesondere durch Veränderungen der Häufigkeit und Intensität tropischer Wirbelstürme, aber auch Änderungen der Niederschlagsmenge- und Intensität bemerkbar machen. Im Gegensatz zu den schon recht umfangreichen Datensätzen aus der Südchinesischen See (SCS) gibt es bisher jedoch nur sehr wenige terrestrische Paläoklimaarchive aus der Region, die Klimaveränderungen während des Holozäns, des Spätglazials oder Glazials hochauflösend dokumentieren. Wir haben deshalb einen an der nördlichen Küste der SCS gelegenen Maarsee ausgewählt, um über die Analyse von Proxydaten aus Seesedimenten solche Paläo-Klimavariationen zu untersuchen. Aus dem Sediment des Huguang-Maarsees wurden mittels Usinger-Präzisionsstechtechnik von einem Floss aus insgesamt 7 Sedimentsequenzen gewonnen, von denen die tiefste bis 57 m unter den Seeboden reicht. Die zeitliche Einstufung der Profile wurde mit Hilfe von 17 Radiokohlenstoff-Datierungen vorgenommen und ergab ein extrapoliertes Maximalalter von ca. 78.000 Jahren. Ein breites Spektrum aus sedimentologischen, geochemischen, paläo- und gesteinsmagnetischen sowie palynologischen Methoden kam sodann zum Einsatz, um die Paläo-Umweltbedingungen, die natürlich immer das entsprechende Klima widerspiegeln, während dieses Zeitraumes zu rekonstruieren. Überraschenderweise ergab sich ein von vielen bekannten Klimaprofilen der Nordhemisphäre (insbes. des Atlantikraumes, aber auch mariner Kerne aus dem Indik und Südostasien) abweichendes Muster. Im Gegensatz zu dem bekannten Grundmuster eines vergleichsweise stabilen Klimas während des Holozäns und stärkerer Schwankungen während des letzten Glazials weisen die Daten aus dem Huguang-Maarsee für das letzte Glazial im Zeitraum zwischen 15.000 und 40.000 Jahren auf relativ stabile Umweltbedingungen hin. Die älteren Bereiche zwischen 40.000 und ca. 78.000 Jahren haben durch Eintrag von umgelagertem Torf eine eher lokale Komponente und sind somit für den regionalen und globalen Vergleich ungeeignet. Das Holozän hingegen zeichnet sich durch hohe Schwankungsamplituden vieler Proxydaten (Karbonatgehalt, magnetische Suszeptibilität, organischer Kohlenstoff, Trockendichte, gesteinsmagnetische Parameter, Redox-Verhältnisse) aus, die auf ein recht variables Klima hinweisen. Besonders interessant ist die Übergangsphase vom Glazial zum Holozän, die bei etwa 15.000 Jahren vor heute in etwa zeitgleich mit dem beobachteten stärksten Meeresspiegelanstieg der Südchinesischen See einsetzt und eine abrupte Intensitätszunahme des Sommermonsuns anzeigt
Der Gewässergütebericht gibt Auskunft über die Qualität der Gewässer erster und zweiter Ordnung des Saarlandes. Wichtige Kenngrößen organischer Belastung im Gewässer sind minimale Sauerstoffkonzentration, biochemischer Sauerstoffbedarf (BSB), gelöster organischer Kohlenstoff (DOC), gesamter organischer Kohlenstoff (TOC) und Ammonium. Der Bericht beruht auf Untersuchungen an insgesamt 374 biologischen Messstellen, darunter 240 Messstellen mit ergänzenden chemischen Messungen.
Atmosphärische Partikel enthalten innerhalb ihrer organischen Fraktion einen bedeutenden Anteil sogenannter 'huminähnlicher' Verbindungen (humic like substances, HULIS). Zur chemischen Zusammensetzung dieser Fraktion ist nur relativ wenig bekannt. Trenntechniken wie Umkehrphasenchromatographie oder Kapillarelektrophorese erlauben keine umfassende Trennung dieser komplex zusammengesetzten Fraktion, weshalb im vorliegenden Projekt die Anwendung einer 2-dimensionalen Trennung nach Polarität (Umkehrphasenchromatographie) und molekularer Größe (Größenausschlusschromatographie) vorgeschlagen wird. Die Kopplung der beiden Dimensionen soll offline geschehen und die erhaltenen Fraktionen gesammelt werden, um davon den Gesamtkohlenstoffgehalt (total organic carbon, TOC), die UV-VIS Absorption, sowie die Elementarzusammensetzung einzelner charakteristischer Substanzen mittels Flugzeitmassenspektrometrie zu bestimmen. Proben von verschieden geprägten Sammelorten (europäischer Hintergrund, asiatische Megacity, ländlich mit starkem Biomasseverbrennungseinfluss) sollen analysiert werden, um anschliessend Muster im zweidimensionalen Raum Polarität vs. Größe finden und vergleichen zu können. Weiterhin sollen die Ergebnisse der offline Charakterisierung mit (außerhalb des Projektes) gewonnenen Daten eines online-Aerosolmassenspektrometers verglichen werden. Die Ergebnisse sollen ein besseres Verständnis zu Konzentration, Zusammensetzung und möglichen Quellen der wichtigen HULIS-Fraktion atmosphärischer Partikel ermöglichen.
This dataset presents total organic carbon (TOC, wt%) contents in sediments at 19 stations in the Kiel Bight taken during the research cruises BE03/2016 (08.03.2016), BE10/2016 (19.10.2016), BE10/2018 (23.10.2018), BE03/2019 (15.03.2019), L23-13 (13.09.2023 - 15.09.2023), Sagitta24-1 (16.09.2024), Sagitta24-2 (23.09.2024), L25-2b (09.02.2025 - 17.02.2025) and EMB374 (04.09.2025 - 13.09.2025). Sediment cores (<50cm) were recovered using a Multicorer (MUC), Minicorer (MIC) or Rumohrlot (RL). The TOC analysis was performed using an Element Analyzer (Euro EA 3000). The data are used in combination with porewater and water column data to describe the sulfur geochemistry and cycling across different sites in the Kiel Bight and to identify the controlling factors governing the accumulation of hydrogen sulfide at the seafloor.
<p> <p>Der Humusanteil ist eine entscheidende Größe für die Struktur und die biologischen wie ökologischen Funktionen der Böden. Eine bundesweite Auswertung der organischen Substanz der Oberböden zeigt ein differenziertes Muster nach Bodenausgangsgesteinen, Landnutzung und Klimaregionen.</p> </p><p>Der Humusanteil ist eine entscheidende Größe für die Struktur und die biologischen wie ökologischen Funktionen der Böden. Eine bundesweite Auswertung der organischen Substanz der Oberböden zeigt ein differenziertes Muster nach Bodenausgangsgesteinen, Landnutzung und Klimaregionen.</p><p> Humusfunktionen und -gehalte von Böden <p>Humus sichert eine Vielzahl von biologischen und ökologischen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/11504">Bodenfunktionen</a> und trägt maßgeblich zur Ausbildung der Bodenstruktur bei. Außerdem schafft er Lebensräume für Bodenorganismen und nimmt als Speichermedium für Kohlenstoff (C) eine zentrale Funktion im Kohlenstoff-Kreislauf ein. Humus ist Speicher-und Puffermedium für Wasser, Nähr-und Schadstoffe und steuert wesentlich das Nähr-und Schadstoffrückhaltevermögen der Böden. Im Allgemeinen sind die Humusgehalte in Oberböden größer als in Unterböden und besonders empfindlich gegenüber nutzungsbedingten und/oder durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> ausgelösten Veränderungen.<br><br>Die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) hat in dem Projekt <a href="http://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Produkte/Schriften/Downloads/Humusgehalte_Bericht.pdf">„Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands“</a> etwa 9.000 <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/bodenprofildaten">Bodenprofildaten</a> aus den Jahren 1985 bis 2005 ausgewertet und die typischen Humusgehalte in Oberböden ermittelt.<br><br>Für die drei Hauptlandnutzungen Acker, Grünland und Wald/Forst werden in der folgenden Abbildung die Häufigkeitsverteilungen der Humusgehalte dargestellt. Höhere Humusgehalte in den Oberböden sind in der aufsteigenden Reihenfolge Acker – Forst – Grünland zu beobachten. Unter Ackernutzung liegen die Humusgehalte überwiegend bei 1-4 %, bei forstlicher Nutzung bei 2-8 % und unter Grünland bei 4-15 %. Dieses Muster zeigt sich auch in den Extremwerten: die Ackernutzung ist bei Humusgehalten kleiner als 1 % am häufigsten vertreten, bei Humusgehalten größer als 30 % findet sich hauptsächlich Grünland.</p> <strong> Häufigkeitsverteilungen der Humusgehalte </strong> Quelle: <p>Düwel, O., Utermann, J. (2008): Humusversorgung der (Ober-)Böden in Deutschland – Status quo. Tagungsbeitrag zum Experten-Workshop „Ableitung von Möglichkeiten und Grenzen der C-Sequestrierung von Böden in Deutschland“ am 21. und 22. Mai 2007, Umweltbundesamt, Berlin. In: Hüttl, R., Prechtel, A, Bens, O. (Hrsg.) (2008): Zum Stand der Humusversorgung der Böden in Deutschland. Cottbuser Schriften zur Ökosystemgenese und Landschaftsentwicklung, Band 7, S. 115 – 120, Cottbus.</p> <p>* Humusklassen gemäß Bodenkundlicher Kartieranleitung der Adhoc-AG Boden (2005), 5. Auflage (KA5)</p> Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_humusgehalte_2017-03-13_sw.pdf">Diagramm als PDF (43,49 kB)</a></li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_humusgehalte_2017-03-13_sw.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten (24,71 kB)</a></li> </ul> </p><p> Humusgehalte in Deutschland <p>Die Karte „Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands“ stellt die räumliche Verteilung der Humusgehalte dar. Für diese mengenmäßige Flächeninformation im bundesweiten Maßstab wurden die Humusgehalten regional nach Bodenausgangsgesteinen, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/landnutzung">Landnutzung</a> und Klimaregionen differenziert. Höhere Humusgehalte sind an der niederschlagreichen Nordseeküste, den Mittelgebirgen und dem Alpenraum zu erkennen. Sie nehmen graduell in Richtung des niederschlagsärmeren Ostens ab.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_karte_gehalte_orgsub_2013-07-02.jpg"> </a> <strong> Karte: Gehalte an organischer Substanz in Oberböden Deutschlands </strong> Quelle: Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe Downloads: <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_karte_gehalte_orgsub_2013-07-02.pdf">Hier klicken für vergrößerte Darstellung (9,56 MB)</a></li> </ul> </p><p> Böden als Kohlenstoffspeicher <p>Organischer Kohlenstoff ist der Hauptbestandteil von Humus. Das Thünen-Institut hat aus den bundesweiten Bodenzustandserhebungen (BZE) im Wald und in der Landwirtschaft eine nutzungsübergreifende Karte der Kohlenstoffvorräte erstellt (siehe Karte: „Nutzungsübergreifende Kohlenstoffvorräte“). Die Vorräte geben darüber Auskunft, welche Kohlenstoffmenge pro Hektar bis zu einer Tiefe von 1 Meter (90 cm im Wald) gespeichert ist. In Nord- und Süddeutschland treten die Gebiete mit den höchsten Kohlenstoffvorräten im Boden in dunkelbraunen Farben hervor. Dies sind Moorböden und weitere organische Böden, denen eine entscheidende Bedeutung zukommt: sie speichern besonders viel Kohlenstoff. Dieser belastet – solange er im Boden ist – nicht als klimawirksames Kohlendioxid (CO2) die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a>. Und das Beste daran: diese Ökosystemleistung des Bodens ist völlig kostenfrei. Darum gilt es, Böden mit sehr hohem Vorrat an organischem Kohlenstoff besonders zu schützen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_karte_nutzungsuebergreif-kohlenstoffvorraete_2019-08-28.jpg"> </a> <strong> Karte: Nutzungsübergreifende Kohlenstoffvorräte </strong> Quelle: Thünen-Institut </p><p> Veränderungen des Humusgehalts auf Ackerböden <p>In einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/40782">Forschungsprojekt </a>des Umweltbundesamtes wurden erstmals bundesweite Daten der Boden-Dauerbeobachtung und des Klimas zusammengeführt. Die Auswertungen von 171 Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) wiesen an insgesamt 39 Ackerflächen signifikante Humus-Veränderungen über die Zeit nach. Die Ergebnisse aus den Auswertungen der BDF und Dauerfeldversuchen zeigten, dass signifikante Humus-Veränderungen im Zeitverlauf durch das Humus-Ausgangsniveau und den Tongehalt der Böden der Versuchsflächen gesteuert werden. <br><br>Der Humus-Gehalt wird über den organischen Kohlenstoff (TOC: total organic carbon) im Boden bestimmt. Generell gibt es die höchste Zunahme der TOC-Gehalte bei niedrigen TOC-Anfangsgehalten der Flächen von unter 2 % und bei Tongehalten ab ca. 30 %. Die größten TOC-Abnahmen sind bei hohen TOC-Anfangsgehalten zwischen etwa 2 % und 3 % und bei Tongehalten unter 10 % zu verzeichnen. Der Einfluss längerfristiger Klimaänderungen auf die Humus-Entwicklung kann jedoch nicht ausgeschlossen werden und muss noch weiter untersucht werden. Den Abschlussbericht zum Forschungsvorhaben finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/41596">hier</a>.</p> </p><p> Humusspannen in Ackerböden <p>Im Bundes-Bodenschutzgesetz (BBodSchG) wird in § 17 (Gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft) gefordert, dass „der standorttypische Humusgehalt des Bodens, […] erhalten wird“. Konkrete Werte werden allerdings nicht genannt.</p> <p>Das Umweltbundesamt hat eine Methode entwickelt und veröffentlicht (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/40782">Forschungsprojekt</a>, <a href="https://doi.org/10.37307/j.1868-7741.2021.04.03">Gehaltsspannen von organischem Kohlenstoff in Ackerböden</a>), mit der basierend auf den Daten von Boden-Dauerbeobachtungsflächen (BDF) unter Ackernutzung Humusspannen abgeleitet werden können. Die Spannen sollen dem nachhaltigen Bodenschutz in Deutschland dienen und können beispielsweise von Landwirtinnen und Landwirten als orientierende Zielwerte für ihre Humusgehalte genutzt werden. Die Ableitungsmethode wird im Folgenden beschrieben.</p> <p>Der Humusgehalt wird durch unterschiedliche Faktoren beeinflusst. Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/40782">Forschungsprojekt</a> konnte durch die Auswertung von Daten der Boden-Dauerbeobachtungsflächen unter Acker gezeigt werden, dass der Tongehalt, der Jahresniederschlag und die Jahresmitteltemperatur den größten Einfluss auf die Humusgehalte ausüben. Mit zunehmender Höhe der Jahresniederschläge und mit steigendem Tongehalt in den Böden steigt auch der Humusgehalt an.</p> <p>Humus enthält etwa 58 % organischen Kohlenstoff (Corg) und wird in Mineralböden in der Regel über den Corg-Gehalt (in %) bestimmt. Die abgeleiteten Spannen beziehen sich auf den Corg-Gehalt.</p> <p>Die Höhenlage ist eng mit dem Jahresniederschlag und der Jahresmitteltemperatur verknüpft. Daher fließt sie als Maß für den Klimaeinfluss auf die Corg-Gehalte in die Ableitung der Gehaltsspannen mit folgende drei Höhenstufen ein: zwei Drittel der untersuchten BDF liegen in einer Höhe von 53 bis 453 m ü. NN, die beiden anderen Stufen haben somit die Grenzen <53 m ü. NN und >453 m ü. NN.</p> <p>Der Tongehalt als weiterer Einflussfaktor auf die Corg-Gehalte wurde über die Bodenart in der Ableitung berücksichtigt. Im landwirtschaftlichen Bereich gilt die Einteilung der Bodenart nach Verband Deutscher Landwirtschaftlicher Untersuchungs- und Forschungsanstalten (VDLUFA) als geeignet. Die Kategorien sind dabei: „leicht“ für sandige Böden, „mittel“ für lehmige Böden und „schwer“ für tonige Böden.</p> <p>Die Corg-Gehaltsspannen wurden im Ergebnis aus fachlich abgestimmten statistischen Kenngrößen abgeleitet. In der Abbildung „Organische Kohlenstoff (Corg)-Gehalte klassiert nach Höhenstufen und Bodenart“ ist die Verteilung der Corg-Gehalte in einem Boxplot-Diagramm dargestellt.</p> <p>Diese Beschreibung erklärt die Abbildung genauer: „Der schwarze Balken in der Box entspricht dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/median">Median</a>, das untere und obere Ende der Box stehen für das 25 bzw. 75 % Quartil. Die Differenz zwischen beiden ist der Interquartilabstand. Ausreißer sind mehr als das 1,5-fache des Interquartilabstands von den Box-Enden (25 % oder 75 % Quartil) entfernt und werden als einzelne Datenpunkte dargestellt. Die „Whiskers“ („Schnurrhaare“; dünne Linien, die von der Box ausgehen) zeigen das Minimum und Maximum der Datenverteilung ohne die Ausreißer an. Die Bereiche zwischen den orangen Balken (10 % und 90 % Quantilgrenzen) sind die Humusspannen der einzelnen Klassen (<a href="https://doi.org/10.37307/j.1868-7741.2021.04.03">Gehaltsspannen von organischem Kohlenstoff in Ackerböden</a>).</p> <p>Die aus der Abbildung resultierenden Unter- (10 % Quantil) und Obergrenzen (90 % Quantil) der Corg-Gehaltsspannen sind in der Tabelle „Organische Kohlenstoff (Corg)-Gehaltsgrenzen in Prozent“ aufgelistet.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_corg-gehalte_2022-07-21_0.png"> </a> <strong> Organische Kohlenstoff (Corg)-Gehalte klassiert nach Höhenstufen und Bodenart </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_corg-gehalte_2022-07-21_0.png">Bild herunterladen</a> (22,48 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_tab_corg-gehaltsgrenzen_2022-07-21_.png"> </a> <strong> Tab: Organische Kohlenstoff (Corg)-Gehaltsgrenzen in Prozent </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_tab_corg-gehaltsgrenzen_2022-07-21_.png">Bild herunterladen</a> (39,70 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_tab_corg-gehaltsgrenzen_2022-07-21.pdf">Tabelle als PDF</a> (31,31 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_tab_corg-gehaltsgrenzen_2022-07-21.xlsx">Tabelle als Excel mit Daten</a> (230,22 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Indikatoren zur Veränderung des Humusgehalts <p>Allgemein beschreibt und bewertet ein <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> den Zustand und die Entwicklung der Umwelt. Für die bundesweite Berichterstattung zum Boden existieren folgende zwei Indikatoren, die die Entwicklung des Humusgehalts bzw. der Humusvorräte darstellen:</p> <ol> <li>Humusgehalte in Acker- und Grünlandböden. Aufgrund der begrenzten räumlichen Repräsentativität wird der Indikator für die landwirtschaftlichen Nutzflächen im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/das">DAS</a>-<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/monitoring">Monitoring</a> als Fallstudie geführt. Er basiert auf Daten landwirtschaftlich genutzten Dauer-Beobachtungsflächen in Bayern (siehe Abb. BO-R-1: Humusgehalte von Acker- und Grünlandböden – Fallstudie).</li> <li>Humusvorrat in Waldböden. Der Indikator basiert auf dem absoluten Humusvorrat im mineralischen Oberboden von Wald- bzw. Forstböden und greift auf die Ergebnisse prozessbasierter Modellierungen zurück, die wiederum auf den bundesweit verfügbaren Daten der BZE (Wald) für die Treibhausgasberichterstattung des Bundes gründen (siehe Abb. FW-R-3: Humusvorrat in Waldböden).</li> </ol> <p>Beide Indikatoren wurden für das DAS-Monitoring entwickelt und sind im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/106954">Monitoringbericht 2023</a> veröffentlicht.</p> <p>Der Indikator „Übereinstimmung mit standorttypischen Humusgehalten“ wird für die zukünftige Anwendung auf nationaler Ebene im Ergebnis des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Projekts „Ausbau und Weiterentwicklung bodenbezogener Indikatoren für die nationale und EU-weite Berichterstattung zur Klimaanpassung und zum <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a>“ vorgeschlagen. Der Forschungsbericht wird Ende 2024 als UBA-Text veröffentlicht. Eine Bewertung erfolgt anhand der Entwicklung des Anteils von Messstellen unter-, inner- und oberhalb von Referenzspannweiten, die den Ist-Zustand der Humusgehalte von Böden unter Berücksichtigung unterschiedlicher natürlicher und bewirtschaftungsbedingter Standortfaktoren berücksichtigen.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/5612/bilder/bo-r-1.png"> </a> <strong> BO-R-1: Humusgehalte von Acker- und Grünlandböden – Fallstudie </strong> <br> Quelle: LfL (Auswertungen von Boden-Dauerbeobachtungsflächen in Bayern) </p><p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/5612/bilder/fw-r-3.png"> </a> <strong> FW-R-3: Humusvorrat in Waldböden </strong> Quelle: TI für Waldökosysteme (Auswertung auf der Basis von Daten der BZE Wald) </p><p> <p>Auch der vom Thünen-Institut vorgeschlagene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/indikator">Indikator</a> „kontextspezifische Corg-Trend“ eignet sich grundsätzlich, um Fragestellungen über die Deutsche <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/anpassungsstrategie">Anpassungsstrategie</a> an den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> hinaus zu adressieren. Der Indikator basiert auf der zeitlichen Veränderung von Humus (Trend) und teilt diese Entwicklung anhand eines Referenzsystems in die Klassen „gut“ und „degradierend“ ein. Für das Referenzsystem, das wie beim oben beschriebenen Indikator die natürliche Variabilität von Humus berücksichtigt, wurden hypothetischen Erwartungsbereiche abgeleitet. Böden, deren Humusgehalte weit unter dem Erwartungswert liegen, sollen Humus aufbauen. In den Böden, die im zu erwartenden oder hohen Humusbereich liegen, soll dieser erhalten oder gesteigert werden.</p> <p>Beide Indikatorvorschläge wurden auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/109778">UBA-Fachtagung „Bodenindikatoren im Kontext zur Klimaanpassung und zum Bodenschutz“</a> vorgestellt.</p> </p><p> Zum Weiterlesen <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/kompass">KomPass</a>: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/40855">Humusgehalte von Acker- und Grünlandböden</a></li> <li>KomPass: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/41535">Humusvorrat in Waldböden</a></li> <li>Projekt: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klimaaenderung-kann-humusgehalt-der-boeden">Klimaänderung kann Humusgehalt der Böden beeinflussen</a></li> <li>Thema: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/boden-flaeche/kleine-bodenkunde/bodenfunktionen">Bodenfunktionen</a></li> <li>BGR-Bericht: <a href="https://www.bgr.bund.de/DE/Themen/Boden/Produkte/Schriften/Downloads/Humusgehalte_Bericht.pdf">Gehalte an organischer Substanz in Oberböden</a></li> <li>Tipp: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/wie-sie-zwei-teebeuteln-boden-klimaforscher-werden">Wie Sie mit zwei Teebeuteln zum Boden- und Klimaforscher werden</a></li> <li>Publikation: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/bodenzustand-in-deutschland">Bodenzustand in Deutschland</a></li> <li>Publikation: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/erarbeitung-fachlicher-rechtlicher-0">Erarbeitung fachlicher, rechtlicher und organisatorischer Grundlagen zur Anpassung an den Klimawandel aus Sicht des Bodenschutzes</a></li> <li>Publikation: <a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/screening-methoden-kostenguenstigen-nachweis-einer">Screening-Methoden zum kostengünstigen Nachweis einer Versorgung mit organischer Substanz auf Ackerböden und Grünland</a></li> </ul> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 261 |
| Europa | 1 |
| Kommune | 4 |
| Land | 37 |
| Weitere | 5 |
| Wirtschaft | 2 |
| Wissenschaft | 233 |
| Zivilgesellschaft | 12 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 74 |
| Förderprogramm | 227 |
| Gesetzestext | 1 |
| Taxon | 1 |
| Text | 9 |
| unbekannt | 68 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 28 |
| Offen | 341 |
| Unbekannt | 10 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 237 |
| Englisch | 165 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 27 |
| Bild | 1 |
| Datei | 66 |
| Dokument | 35 |
| Keine | 203 |
| Webseite | 80 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 323 |
| Lebewesen und Lebensräume | 309 |
| Luft | 216 |
| Mensch und Umwelt | 377 |
| Wasser | 289 |
| Weitere | 373 |