Biologische Regulation des Kohlenstoffkreislaufes in Unterböden unter Freilandbedingungen

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Ellen Kandeler; Dr. Sven Marhan; Dr. Christian Poll
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 207213200

Zwei Bodentransferexperimente wurden in der ersten Phase des Projekts genutzt, um den tiefen-abhängigen Kohlenstoffeinbau (Quelle: Cellulose oder Wurzelstreu) in spezifische Gruppen von Bodenmikroorganismen nachzuweisen. Die pilzliche Abundanz war im Unterboden gering, jedoch konnten Pilze generell mehr Kohlenstoff aus den genannten Quellen in ihre Biomasse einbauen. In der Zukunft wollen wir deswegen untersuchen, wieviel Kohlenstoff aus unterschiedlichen Bodenmikroorganismen wieder freigesetzt wird und welche Rolle dabei der Transport von mikrobiellen Residuen innerhalb des Profils spielt. Auf diese Weise werden wir mikrobielle Eigenschaften ermitteln, die zur verbesserten Modellierung der Kohlenstoffdynamik in Bodenprofilen dienen. Wir werden Ergebnisse aus den beiden Joint Experiments (Observatorien und Injektion von DOC in den Unterboden) mit Ergebnissen aus einem eigenen Mikrokosmosexperiment (Ausbringung von markierten Bakterien und Pilzen in unterschiedlicher Bodentiefe) nutzen, um Aussagen über gruppen-spezifische Umsatzzeiten und den Transport von mikrobiellen Residuen auf zwei unterschiedlichen Skalen zu machen (zeitliche Skala: Wochen oder Jahre; räumliche Skala: Zentimeter oder Meter). Da wir geringe Pilzabundanzen im Unterboden und gleichzeitig eine Stimulierung der pilzlichen Aktivität von Unterböden, die in den Oberboden transferiert wurden, gefunden haben, planen wir eine Intensivierung der Untersuchungen zur Dynamik und Diversität von Pilzen im Unterboden. Wir werden moderne Sequenzierungstechniken nutzen, um eine funktionelle Gruppierung von Bodenpilzen in saprotrophische Pilze, die sich hauptsächlich von Kohlenstoff aus der toten organischen Substanz ernähren, und von symbiotischen Pilzen, die sich in der Rhizosphäre von wurzelbürtigen Kohlenstoffquellen ernähren, differenzieren zu können. Wir werden diese Ergebnisse mit der Produktion von hydrolytischen und oxidativen Enzymen in Beziehung setzen. Unsere Ergebnisse werden im Kontext dieser Forschergruppe das Wissen über bakterielle und pilzliche Stabilisierungs-mechanismen der organischen Bodensubstanz in Unterböden von Waldböden erweitern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1806: Der vergessene Teil des Kohlenstoffkreislaufs: Lagerung und Umsatz des organischen Materials im Unterboden