Mikrobielle Regulation des Abbaus der organischen Substanz auf der regionalen Skala

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Ellen Kandeler; Dr. Christian Poll
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193709899

Unser Projekt liefert die analytische Basis, um die Parametrisierung biogeochemischer Modelle (z.B. DAISY-EXPERTN) durch die Einführung dynamischer Feedbacks zwischen Bodenorganismen und Klima zu verbessern. Während wir zurzeit die zeitliche und räumliche Variation der Temperatursensitivität bodenmikrobiologischer Prozesse des Kohlenstoffkreislaufs untersuchen, werden wir unsere Untersuchung in der nächsten Phase des Projekts auf folgende Themen konzentrieren: gruppenspezifischer Umsatz bakterieller und pilzlicher Biomasse, Kohlenstofffluss von Substraten in unterschiedliche mikrobielle Gruppen und zeitlicher Verlauf der Substratnutzungseffizienz. Ein Mikrokosmosexperiment wird in jeweils einem bepflanzten Plot in der Schwäbischen Alb und im Kraichgau etabliert werden, um die Umsatzzeit von bakterieller und pilzlicher Biomasse mittels 13C-PLFA und 13C-Ergosterol zu ermitteln. Wir stellen die Hypothese auf, dass Pilze neu eingebauten Kohlenstoff (13C-Signal) wegen des langsameren Umsatzes länger als Bakterien speichern können. Durch Einsatz unterschiedlicher C-Quellen in einem Feldexperiment wird es möglich sein, den spezifischen Kohlenstofffluss durch Pilze und Bakterien zu bestimmen. Folgende markierte Verbindungen werden genutzt werden: (1) 13C Glukose (um hauptsächlich den bakteriellen Einbau zu bestimmen) und (2) 13C Phenol/Lignin Vorstufen (um hauptsächlich den pilzlichen Einbau zu studieren). Wir werden das zweite Mikrokosmosexperiment zu vier verschiedenen Zeitpunkten etablieren (Frühling, Sommer, Herbst und Spätherbst). Die mikrobielle Substratnutzungseffizienz wird mittels des 13C Einbaus in unterschiedliche Komponenten der mikrobiellen Biomasse (Cmic, bakterielle und pilzliche PLFAs, Ergosterol) und durch Feldmessungen der Respiration (13CO2) für maximal 48 Stunden nach der Installation der Mikrokosmen untersucht werden. Unsere Ergebnisse werden von Projektpartnern verwendet, um die Sensitivität von C-Umsatzmodellen (z.B. CN DAISY) gegenüber der Variation der mikrobiellen Substratnutzungseffizienz zu testen. Auf der regionalen Skala werden wir überprüfen, ob spezielle mikrobielle Lebensgemeinschaften oder abiotische Bodeneigenschaften die räumliche Variabilität des Streuabbaus bestimmen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1695: Agrarlandschaften unter dem Einfluss des globalen Klimawandels - Prozessverständnis und Wechselwirkungen auf der regionalen Skala