Das Projekt "Effect of drought on C cycling in the plant-soil system - which roles play lignin and lipids?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Geographisches Institut durchgeführt. Häufigere und intensivere Trockenphasen werde für die Zukunft für Mitteleuropa prognostiziert. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt ist es jedoch ungewiss, wie verschiedene Pflanzen sich daran anpassen werden. Es wird postuliert, dass die Pflanzen mehr in protektive Strategien investieren, wobei dies bislang vielfach hypothetisch ist. In dem Projekt wird der Einflusses von Trockenstress auf die Synthese und Persistenz von Wachsbestandteilen und Lignin in Pflanzen untersucht. Das übergeordnete Ziel des Projektes ist die Verbesserung des Verständnisses, wie verschiedene Pflanzen der temperierten Klimazone auf den Klimawandel und hier insbesondere ausgeprägtere Trockenphasen reagieren. Im Detail wird dabei untersucht (i) welche Pflanzengemeinschaft (Grasland im Vergleich zu Heidekräutern) auch bei verstärktem Trockenstress noch aktiv Kohlenstoff (C) aus der Atmosphäre aufnehmen kann, (ii) wie sich die C-Aufnahme in einzelnen Pflanzen der genannten Gemeinschaften im Laufe steigernder Trockenheit verändert, (iii) in welche Substanzklassen (Wachskomponenten oder Lignin) die Pflanzen bei intensiverer Trockenheit mehr investieren, und (iv) wie sich der C-Eintrag und -Umsatz im Boden bei intensiverer Trockenheit verändert. Die Erkenntnisse des Forschungsprojekts sind einerseits wichtig, um die Reaktion einheimischer Pflanzen auf den Klimawandel besser verstehen zu können und andererseits, um den Effekt von Trockenheit auf den C-Kreislauf zu erfassen, d.h. ob es durch Trockenheiten zu einer verstärkten Freisetzung von C aus dem Boden kommt.
Das Projekt "Nitrogen effect on molecular dynamics in forest soils (end of thesis)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Zürich, Geographisches Institut durchgeführt. Menschliches Handeln beeinflusst Ökosysteme auf verschiedenste Weisen. Eine davon ist die chronische atmosphärische Deposition von reaktivem Stickstoff in Wäldern. Aber inwiefern beeinflusst diese künstliche Düngung wichtige Ökosystemdienstleistungen, wie etwa die Fähigkeit des Bodens, organischen Kohlenstoff zu speichern? Emissionen aus der Verbrennung von fossilen Energieträgern haben den Ausstoss von reaktiven Stickstoffverbindungen in die Atmosphäre während der letzten Jahrzehnte stark erhöht. Da es sich bei Stickstoff um den wichtigsten Pflanzennährstoff handelt, resultiert die erhöhte Stickstoffdeposition in einer Düngung von Ökosystemen über die Atmosphäre. Es wurde angenommen, dass diese Düngung zu verstärktem Baumwachstum führt und damit Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre entzogen wird, was durchaus ein positiver Effekt wäre. Allerdings ist der meiste Kohlenstoff der Wälder nicht in Bäumen gespeichert, sondern im Boden. Erhöhte Stickstoffzugaben können die Aktivität von Abbauorganismen im Boden steigern und damit zu erhöhter Produktion von Kohlenstoffdioxid und schließlich zu Verlust von Bodenkohlenstoff führen. Mitunter wurden auch gegensätzliche Effekte von Stickstoffgaben auf den Bodenkohlenstoff beobachtet. Die Ursachen für diese unterschiedlichen Effekte von Stickstoff auf den Bodenkohlenstoff werden jedoch noch nicht verstanden. In diesem Projekt wollen wir die Hypothese testen, dass der Stickstoffeffekt auf den Bodenkohlenstoff mit der Qualität der organischen Bodensubstanz variiert. Kohlenstoff ist im Boden in der organischen Bodensubstanz gespeichert, welche hauptsächlich von Pflanzenstreu und mikrobiellen Rückständen stammt. Diese unterscheiden sich in ihrer chemischen Zusammensetzung voneinander. Ein bedeutender Unterschied ist der Stickstoffgehalt, welcher in Mikroorganismen viel höher ist als in Pflanzen. Die stickstoffreiche organische Substanz der Mikroorganismen könnte anders auf Stickstoffdeposition reagieren als die stickstoffarme Pflanzenstreu.