Projektziel ist die Ermittlung der Umsetzungsdynamik sowie der Mineralisierung- und Stabilisierungsprozesse organischer Bodensubstanz unterschiedlicher Stabilität unter unterschiedlichen landwirtschaftlichen Bearbeitungsmaßnahmen. Trotz unseres bereits umfangreichen Wissensstandes über die Kohlenstoffdynamik im Boden, treten in aktuellen Kohlenstoff-Bilanzierungen immer wieder Unsicherheiten bezüglich der Größe und des Umsatzes von unterschiedlich stabilen Kohlenstoff-Pools im Boden auf. Zur Erstellung und Validierung von Kohlenstoff-Modellen liegen allgemein nur wenige sichere Daten vor. Relativ wenig bekannt sind im Besonderen die Mechanismen und Transferraten von Kohlenstoff-Fraktionen zwischen labilen Pools mit raschem Umsatz und stabileren Pools mit bis zu mehreren Jahrzehnten andauernden Umsätzen. Für die Evaluierung bzw. Verbesserung von bestehenden Kohlenstoffmodellen sind diese Pool-Größen und deren Umsetzungsraten allerdings von entscheidender Bedeutung. Der 14C-Freiland-Langzeitversuch, der bereits 1967 in Fuchsenbigl in Niederöstereich nahe Wien errichtet und seitdem konsequent geführt wurde, bietet die in Österreich einmalige Chance, den Umsatz und die Bilanz des 1967 ausgebrachtem, markiertem Dünger-Kohlenstoff unter unterschiedlichen Fruchtfolgesystemen (Schwarzbrache, Sommerweizen, Fruchtfolge) über eine Periode von 35 Jahren zu untersuchen. Aufgrund dieser ausgesprochen langen Versuchsdauer sollte es möglich sein, tiefergehende Erkenntnisse über die Kohlenstoffdynamik, im Besonderen über Kohlenstoff-Pools mit langsameren Umsetzungsraten, zu gewinnen. Ziel dieses Projektes ist daher, die Größe, Struktur und Umsetzungsdynamik von unterschiedlichen Kohlenstoffpools mittels Partikelgrößen-Fraktionierung an ausgewählten Bodenproben zweier Langzeitversuche mit unterschiedlicher Bewirtschaftung zu ermitteln. Diese Ergebnisse sollen mit chemischen, isotopischen und spektroskopischen Analysen des Gesamtbodens (ohne Fraktionierung) in Einklang gebracht werden. Im besonderen erscheint es wichtig, die Rolle des Bodenhumus im Kohlenstoff-Stabilisierungsprozess besser abschätzen zu können. Abschließend werden die über die ganze Versuchsdauer erhobenen Daten verwendet, um die Kohlenstoff-Bilanzierung der untersuchten Freilandversuche unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsmaßnahmen zu erstellen. Schlussendlich sollen diese Daten in die Validierung und Verbesserung bestehender Kohlenstoffmodelle einfließen.
Les racines des plantes cultivées constituent le principal facteur de formation de substances organiques du sol dans lagriculture. Jochen Mayer et son équipe étudient la quantité de carbone entrant dans le sol par le biais des racines dans plusieurs grandes cultures de Suisse. Ils observent également linfluence de différents systèmes dexploitation. Les substances organiques du sol sont le principal facteur déterminant les fonctions écologiques du sol, telles que sa fertilité, le bilan hydrique, la qualité de leau ou la protection contre lérosion. Elles jouent en outre un rôle central dans la fixation du carbone, exerçant de fait une influence sur le changement climatique. Dans lagriculture, les entrées de carbone par les racines des plantes cultivées représentent la principale source du carbone contenu dans le sol. Dans ce contexte, on ne sait pas avec précision dans quelle mesure ces entrées dépendent du mode et de lintensité dexploitation ou des espèces et variétés végétales. De même, peu de recherches se sont intéressées à limpact des périodes prolongées de stress hydrique dues au changement climatique sur les entrées de carbone. Léquipe de projet examine les entrées de carbone dans le sol par les principales grandes cultures suisses et linfluence des différents modes et intensités dexploitation agricole sur ces entrées. Elle analyse par ailleurs limpact de la sécheresse provoquée par le changement climatique et lévolution de laspect des plantes au cours des 100 dernières années du fait de la sélection. Les résultats du projet montreront quels facteurs déterminent les entrées de carbone dans les systèmes de grandes cultures suisses et, ce faisant, lenrichissement et lappauvrissement des substances organiques du sol. Des modèles adaptés de représentation de la dynamique des substances organiques du sol peuvent permettre de dégager les avantages et inconvénients des différents systèmes dexploitation du point de vue des entrées de carbone dans le sol, ce qui permettra daméliorer la gestion des sols dans la pratique. (FRA)
Model ecosystems of beech and spruce are exposed to elevated CO2 and enhanced wet nitrogen deposition in large open-top chambers and with deep natural soil and understory vegetation. Our part of this multidisciplinary project in growth analysis and system level carbon balance. The important aspect in this project is its high complexity and full grown coverage so that land area based data can be obtained (biomass, CO2 fluxes, leaf area index etc.). The experimental facility is at the Swiss Federal Institute of Forest Research at Birmensdorf near Zurich. The coordinator of the whole project is Ch. Brunold in Bern, the on site coordinator is J. Bucher (WSL). Leading Questions: - Will elevated CO2 influence forest tree growth and forest species diversity? - Will enhanced soluble nitrogen deposition influence forest growth and forest species diversity? - how will CO2 and N interact? - How will soil conditions influence these responses and interactions?