Nutrient cycling analysis of anthropogenically influenced subtropical coastal ecosystems with a focus on pH-dependent phosphorus species compositions, distributions and transformations

• Antragsteller: Dr. Julian Oxmann
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2012
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189711088

Aufgrund des Wertes von Gütern und Leistungen der Küstenökosysteme und ihrer zunehmenden Gefährdung durch menschliche Einflüsse ist die Entwicklung von Nachhaltigkeitsempfehlungen von zentraler Bedeutung. Um Fortschritte zu erlangen, ist das Verständnis der Kreisläufe von Nährstoffen, insbesondere von Phosphor (P), erforderlich. Daher ist es notwendig, P-Speziierungen und Transformationen, ihre Kontrolle durch relevante Faktoren und Modifikation durch anthropogene P-Einträge zu ermitteln. Das Projekt erforscht Nährstoffkreisläufe an der Firth of Thames. Küstenökosysteme dieser Meeresbucht sind aufgrund angrenzender Landwirtschaft durch Nährstoff- und Sedimentakkumulation beeinflusst, wodurch in den letzten Jahrzehnten offenbar eine rapide Mangrovenexpansion hervorgerufen wurde. Ziel ist es, die P-Speziierungs- und Transformationskontrolle innerhalb dieser P-angereicherten Region zu bestimmen. Dieses kann zu einem besseren Verständnis von Ursachen schädlicher Effekte einer diffusen P-Belastung und der Rolle der P-Anreicherung und Speziierung in der Mangrovenexpansion beitragen. Angesichts der starken pH-Abhängigkeit von sedimentären P-Spezies, vorherrschenden pH-Gradienten der Küstenübergänge und Unsicherheiten bezüglich Nährstoffspeziierungsveränderungen durch Ozeanansäuerung, wird ein Schwerpunkt auf die pH-Abhängigkeit von P-Spezies gesetzt. Für diesen Ansatz wird eine zuvor entwickelte Methode zur P-Speziesquantifizierung eingesetzt und simultan optimiert. Spezifische Ziele sind die Erfassung (i) der pH- und Redoxpotentialeffekte auf Nährstofflimitierungen und P-Speziierung, Transformation und Verfügbarkeit; (ii) der Effekte von temporären pH-Veränderungen auf die P-Speziierung und Transformation (iii) der P-Speziierungsunterschiede zwischen Ökosystemen; (iv) der P-Speziierungseffekte auf P-Runoff, Verfügbarkeit und Aufnahme. Schlussfolgerungen werden durch Modellierungsansätze und Vergleiche mit P-Speziierungserhebungen von vorangegangenen Studien abgesichert.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Neuseeland
• Gastgeberin: Dr. Luitgard Schwendenmann