Lachgasemissionen aus Böden und Baumstämmen von tropischen Regenwäldern und Kakao Agroforstsystemen im Kongobecken, Kamerun

• Antragsteller: Professor Dr. Edzo Veldkamp
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 278857140

Tropische Regenwälder spielen eine entscheidende Rolle für die globale Bilanz des Treibhausgases Lachgas (N2O). Bestandsaufnahmen der N2O Emissionen aus tropischen Regenwaldböden, die auf dem bottom-up Ansatz beruhen (Extrapolation gemessener/ modellierter Daten von N2O Flüssen zwischen Boden und Atmosphäre), weisen für die vergangenen Jahrzehnte eine abnehmende N2O-Quellstärke aus. Dies steht im Gegensatz zu top-down Studien, die weltweite atmosphärische N2O-Messungen sowie Inversionsmethoden für die Schätzung von N2O-Emissionen nutzten und weiterhin auf die Tropen als eine wichtige N2O Quelle hinweisen. Diese scheinbare Diskrepanz zwischen den bottom-up und top-down Schätzungen von N2O- Emissionen könnte folgende Ursachen haben: 1) Tropische Bäume auf gut belüfteten und wasserdurchlässigen Standorten könnten als Emissionsleiter für im Boden produziertes N2O fungieren. Dieser potentielle Emissionsweg über die Bäume wurde bei bisherigen bottom-up Berechnungen nicht berücksichtigt. Aktuelle Studien zeigen, dass nicht nur Bäume mit Aerenchym (welches als Transportpfad für den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre dient) sondern auch Bäume ohne dieses spezielle Luftleitgewebe N2O-Emissionen aufweisen können. In einer Vorstudie konnten wir zeigen, dass die meisten untersuchten Baumstämme in Kamerun N2O emittieren. 2) Der geographische Fokus bisheriger Feldmessungen auf weniger stark verwitterte Böden in den Tropen könnte die Hochrechnung der Quellenstärke von N2O aus tropischen Regenwäldern verzerrt haben (`geographic bias´), da sich die Mehrheit verbliebener tropischer Regenwälder) auf stark verwitterten, N-reichen Böden befinden. N2O Emissionsmessungen im Kongobecken wurden bisher nicht durchgeführt. Anhand der Daten unserer Vorstudie konnten wir bereits festellen, dass die Regenwälder in denen wir planen unsere Studie durchzuführen eine hohe Stickstoffverfügbarkeit aufweisen und wahrscheinlich auch hohe gasförmige Stickstoffverluste. Unter Verwendung einer Kombination von Kammermethoden, Gaschromatographie, der Messung von der natürlichen15N2O Isotopenäufigkeit und 15N-Tracertechniken sollen im Rahmen dieses Projektes N2O-Flüsse sowohl aus stark verwitterten Wald- und Agroforstsystemböden als auch aus Baumstämmen im Kongobecken von Kamerun gemessen werden. Meine Arbeitsgruppe hat langjährige Erfahrung mit der Messung von N2O-Emissionen in tropischen Waldökosystemen und der Prozessanalyse mittels 15N-Tracertechniken. Das Verfahren der N2O Emissionsmessung von Baumstämmen wurde bereits in zwei Gebieten Kameruns von uns getestet. Die beantragte Studie wird erstmals Ergebnisse über N2O-Flüsse aus Böden eines bisher noch nicht analysierten aber wichtigen Bioms in Afrika (dem Regenwald im Kongobecken) liefern. Die Studie wird außerdem den ersten Nachweis darüber erbringen, ob tropische Bäume auf gut drainierten Böden wichtige Transportpfade für N2O aus Böden darstellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen