Dichotomie zementierender und klebender Verbindungen bei der Mikroaggregation in Böden

• Antragsteller: Professor Dr. Georg Guggenberger; Professor Dr. Robert Mikutta
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 251268514

Die mechanistische Aufklärung der Mikroaggregation von Böden bedarf der Verknüpfung von Oberflächenmerkmalen der Bindungspartner mit den Eigenschaften der resultierenden Mikro-aggregate. Dieses Vorhaben widmet sich daher der Bedeutung aggregierender Komponenten (organische Substanz, Tonminerale, Metalloxide) für Bildung und Stabilität der Mikroaggregate. Mittels Batch- und Mikrokosmenexperimenten sowie entlang einer Bodentoposequenz sollen Bildung sowie zeitliche und räumliche Veränderung physikochemischer Eigenschaften der Mikroaggregate (20-250 ¿m) und ihrer Bausteine (<20 ¿m) untersucht werden. Der analytische Ansatz beruht primär auf Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) zur Analyse der Elemen-tzusammensetzung der anorganischen und organischen Oberflächen. Oberflächenchemie (XPS), Morphologie (Rasterelektronenmikroskopie), Partikel- und Porengrößenverteilung (Laserbeugung, Hg-Porosimetrie, Gasadsorption) sowie Benetzungseigenschaften (Kontaktwinkelanalyse) von Mikroaggregaten wird deren Stabilität gegenübergestellt. Eine selektive Entfernung aggregatbildender Komponenten (mikrobielle Reduktion der FeIII-Oxide; Mineralisation organischer Substanz; pH-Wertänderungen) dient zur Identifizierung und Quantifizierung der Auswirkungen veränderter Umweltbedingungen im Boden auf die Mikroaggregatstabilität Die Studien sollen eine mechanistische Basis zur Mikroaggregat-Modellierung liefern, auch im Hinblick auf wichtige Funktionen der Mikroaggregate wie die Stabilisierung der organischen Substanz.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2179: MAD Soil - Microaggregates: Formation and turnover of the structural building blocks of soils
• Mitverantwortlich: Dr. Klaus Kaiser