Multiskalige Analyse von Staubemissionen landwirtschaftlich genutzter Böden in La Pampa, Argentinien

• Antragsteller: Dr. Roger Funk
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 262628189

Die Provinz La Pampa (Argentinien) liegt im Übergangsbereich von Acker- zu Weidewirtschaft und repräsentiert aufgrund der klimatischen Bedingungen ein besonders sensitives Gebiet hinsichtlich Winderosion und Staubemissionen. Durch den zunehmenden Mais- und Sojaanbau existiert dort zudem ein hoher, ökonomisch bedingter Umwandlungsdruck, sowohl auf Weide- als auch auf Waldflächen. Erste Untersuchungen weisen darauf hin, dass sich die damit verbundenen Bodendegradationen in einer positiven Rückkopplung verstärkend auf Winderosion und Staubemissionen auswirken. Das vorliegende Projekt hat sich zum Ziel gesetzt, die Prozessdynamik, Einflussfaktoren, Quantität und Qualität der Staubemissionen aus Ackerflächen der Provinz La Pampa in einem dreistufigen, multiskaligen Ansatz aufzuklären: 1. Analyse der stationären und transienten Staubemissionspotenziale von Böden entlang einer Chronosequenz des Landnutzungswandels (kontrollierte Windkanal- und Plot-Experimente), 2. Feldskalige Quantifizierung der Winderosionsdynamik (Horizontalfluss) und der dadurch induzierten Staubemissionen (Vertikalfluss) auf zwei Experimentalflächen (mit unterschiedlichen Böden) in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung, inkl. Massenbilanzen, und3. Analyse der physikalischen, mineralogisch-chemischen und mikrobiologischen Eigenschaften der emittierten Stäube.Die explizite Kopplung modernster Labor- und Feldmethodik geht über die bisherigen Standards hinaus und ermöglicht erstmalig eine sehr detaillierte Erfassung und Auswertung der Staubemissionen. So sollen bei den horizontalen und vertikalen Flussmessungen neben den Standardverfahren modernste Partikelzähler zum Einsatz kommen, die Partikel zwischen 0.3 - 30 µm Durchmesser über 30 Klassen alle 10 s erfassen. Die umfassende Charakterisierung der Stäube erfolgt durch den kombinierten Einsatz von 3D-Laser- und Rasterelektronen-Mikroskopie (gekoppelt mit EDX), FTIR-Spektroskopie und mikrobiologischen fingerprinting-Techniken (PCR, T-RFLP). Die in diesem Projekt erzielten Erkenntnisse führen zu einem besseren Verständnis der Staubflüsse und -qualitäten ackerbaulich genutzter Flächen, u.a. im Hinblick auf ihre Klimawirkung. Des Weiteren lassen sich Kausalitäten und Rückkopplungen zwischen Winderosion, Staubemissionen und Bodendegradation bzw. dem Verlust an Bodenfruchtbarkeit spezifischer als bislang beschreiben.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Argentinien
• Partnerorganisation: Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Daniel Buschiazzo; Professor Dr. Michael Sommer