Auswirkungen des Klimawandels auf die Nährstoff- und Kohlenstoffallokation in Böden der maritimen Antarktis

• Antragsteller: Professor Dr. Carsten Werner Müller
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 562109889

Regionen der hohen geographischen Breiten wie die Antarktische Halbinsel erleben Temperatursteigerungen, die den globalen Durchschnitt übertreffen. Aufgrund der komplexen Wechselwirkungen zwischen abiotischen und biotischen Faktoren in diesen Ökosystemen ist zu erwarten, dass sich diese Veränderungen schneller vollziehen könnten als bislang angenommen. Der Einfluss des raschen Klimawandels auf die enge Kopplung biogeochemischer Prozesse von Kohlenstoff (C) und Nährstoffen (N, P) zwischen Vegetation, Mikroorganismen und Böden in der Antarktis ist jedoch noch unzureichend verstanden. Die Erwärmung kann unterschiedliche Auswirkungen auf Pflanzen-Boden-Systeme haben: In feuchteren Gebieten wird eine Ausdehnung der Moosgemeinschaften erwartet, während in trockeneren Regionen das Absterben von Moosen zu beobachten sein könnte. Angesichts dieser Dynamik ist es dringend notwendig, ein tieferes Verständnis der biogeochemischen Bodenfunktionen, insbesondere des Kreislaufs von C, N und P, in Bezug auf die veränderten Boden- und Permafrostbedingungen sowie die Vegetationsmuster in dieser Region zu entwickeln. Ziel des Projekts ist es, zu untersuchen, wie geomorphologische Merkmale, die die physikalischen Bodeneigenschaften beeinflussen, den C-, N- und P-Kreislauf an der Schnittstelle von Vegetation, Mikroorganismen und Böden regulieren. Prozesse auf der Landoberfläche der Antarktis werden maßgeblich durch geologische und hydrologische Faktoren bestimmt. Daher verfolgt das Projekt einen interdisziplinären Ansatz, der geomorphologische und mikroklimatische Messungen (z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Wärmeleitung) mit mikroklimatischen und ferngesteuerten Daten kombiniert, um die Vegetationsverteilung auf Feldskala zu kartieren. Basierenden auf diesen Daten werden wir Bodenproben von verschiedenen Vegetationstypen der Region entnehmen. Unser experimenteller Ansatz umfasst mehrere Ebenen der Komplexität – von Feldstudien bis hin zu Laborversuchen. Die feldbasierten Daten zur biogeochemischen Bodenfunktionen, die von der Vegetation gesteuert werden, werden kontrollierte Laborversuche informieren. Diese zielen darauf ab, zu verstehen, wie Bodenstruktur und hydrologische Bedingungen den Kreislauf von C, N und P zwischen Vegetation, Mikroorganismen und Bodenmineralien beeinflussen. Diese Prozesse auf ihre Resilienz gegenüber dem Klimawandel untersucht, insbesondere im Hinblick auf Veränderungen der Wasserverfügbarkeit und steigende Temperaturen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1158: Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten
• Internationaler Bezug: Dänemark, Tschechische Republik
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Dr. Filip Hrbacek; Dr. Nelly Raymond