Über den Kohlenstoffeintrag von Baumwurzeln in Böden von trockeneren Wäldern (RadiCs)

• Antragstellerin: Dr. Emily Solly
• Fachliche Zuordnung: Bodenwissenschaften ; Forstwissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 566603670

Wälder bedecken fast ein Drittel der Landoberfläche der Erde, erbringen zahlreiche gesellschaftlich relevante Leistungen und speichern eine beträchtliche Menge an Kohlenstoff. Durch den Klimawandel sehen sich die Wälder mit einer Verstärkung von Umweltstörungen wie häufigeren und intensiveren Dürreperioden konfrontiert. Während wichtige Fortschritte gemacht wurden, um unser Verständnis der Waldproduktivität und der physiologischen Reaktionen der Bäume auf trockenere Umweltbedingungen zu verbessern, sind die Auswirkungen auf unterirdische Prozesse trotz ihrer Bedeutung für die Funktionsweise der Wälder und den Kohlenstoffkreislauf nach wie vor schwer zu erfassen. Insbesondere bestehen immer noch erhebliche Unsicherheiten darüber, wie sich trockenere Bedingungen auswirken auf i) die Lebensdauer, Verteilung und Gewebequalität der Wurzeln in den Bodenprofilen, ii) die Transitzeiten des Kohlenstoffs von den Bäumen in den Boden und iii) die Bildung von organischem Kohlenstoff im Boden durch eine potenziell veränderte biologische Aktivität im Boden, in verschiedenen Tiefen. Um diese Forschungslücken zu schließen, besteht das Hauptziel des vorgeschlagenen Projekts darin, herauszufinden, wie trockenere Bedingungen den Eintrag von Wurzelkohlenstoff in Waldböden beeinflussen. Um dieses Ziel zu erreichen, werden regionale Feldstudien in von ausgewachsenen Rotbuchen dominierten Waldbeständen entlang eines Niederschlagsgradienten durchgeführt und mit einer mechanistischen Studie kombiniert, in der Rotbuchen in Mesokosmen unter kontrollierten Bedingungen verschiedenen Wasserlimitierungen ausgesetzt werden. Die Lebensdauer, die Verteilung und die Gewebequalität von Feinwurzeln werden in hydrologisch unterschiedlichen Wäldern in Deutschland über die Bodenprofile hinweg mit Hilfe von Wurzelanatomietechniken zur Erfassung des chronologischen Alters von Feinwurzeln, Quantifizierung des Wurzelwachstums und der Wurzelbiomasse sowie analytischen Messungen zur Quantifizierung der chemischen Zusammensetzung von Feinwurzeln bestimmt. In denselben Waldbeständen werden Radiokohlenstoffmessungen von löslichem und strukturellem Kohlenstoff in Wurzeln, die von einzelnen Bäumen entnommen wurden, Erkenntnisse darüber liefern, wie lange der über die Photosynthese aufgenommene Kohlenstoff in den Bäumen verbleibt, bevor er über die Feinwurzelsysteme in den Boden übertragen wird. In den Mesokosmen werden das Wachstum und die physiologischen Reaktionen der Bäume parallel zu Veränderungen der Pilzmyzelproduktion, der Pilzgemeinschaften an Wurzeln und in Böden, sowie der physikalisch-chemischen Bodeneigenschaften gemessen, um den Einfluss einer veränderten biologischen Aktivität als Reaktion auf trockenere Umweltbedingungen auf die Bildung von organischem Kohlenstoff in verschiedenen Bodentiefen zu ermitteln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen