Auswirkungen eines erhöhten CO2-Gehalts auf die Stickstoffaufnahme von Pappeln
Das Wachstum der Bäume wird in der Regel von der verfügbaren Stickstoffmenge beeinflusst. Wenn Pflanzen einem erhöhten CO2-Gehalt in der Atmosphäre ausgesetzt werden, dann zeigen sie häufig ein verstärktes Wachstum und einen Anstieg der Biomasse. Langfristig kann dies dazu führen, dass aus dem Boden mehr Stickstoff aufgenommen wird. Während des EUROFACE-Projekts wurde die Stickstoffaufnahme von drei verschiedenen Pappelarten innerhalb einer Plantage untersucht. Die Bäume wurden unter Feldbedingungen einer erhöhten CO2-Konzentration ausgesetzt (FACE, Free Air-CO2 Enrichment) und nach Ende der dreijährigen Rotation abgeholzt. Anschließend wurden die Bäume untersucht, um herauszufinden, ob die Verwendung der FACE-Technologie einen Einfluss auf die zukünftig im Erdreich der Plantage verfügbare Stickstoffmenge hat. Holzproben wurden verwendet, um die Stickstoffkonzentration sowie den Stickstoffgehalt zu bestimmen. Die Stickstoffaufnahme von kurzlebigerem Pflanzenmaterial wie feinen Wurzeln und Laubstreu wurde während der gesamten Rotation gemessen. Die Ergebnisse zeigten, dass trotz einer erhöhten Produktivität sich die Stickstoffaufnahme von den verschiedenen Pappelarten bei einem erhöhten CO2-Gehalt nicht veränderte. Als Vergleichswert wurde die Stickstoffaufnahme bei normalem CO2-Gehalt verwendet. Als Ergebnis hieraus kann abgeleitet werden, dass die Stickstoff-Nutzungseffizienz (NUE) bei erhöhtem CO2-Gehalt ansteigt. Dies widerspricht der Annahme, dass zusätzliche Mengen an Stickstoff nötig sind, damit bei einem erhöhten CO2-Gehalt eine erhöhte Kohlenstoffaufnahme erfolgt. Allerdings konnte bei erhöhtem atmosphärischem CO2-Gehalt nach Ende der Rotation im Vergleich zum CO2-Gehalt eine starke Abnahme des Stickstoffgehalts im Boden registriert werden. Dies war höchstwahrscheinlich das Ergebnis eines verringerten Eintrags des Laubstreus und einer verminderten Zersetzungsgeschwindigkeit. Die Wissenschaftler konnten eine Tendenz, wenn auch nur eine schwache, einer erhöhten Stickstoff-Immobilisation bei erhöhtem CO2-Gehalt erkennen. Dies kann längerfristig zu einer Begrenzung der Verfügbarkeit des Stickstoffs führen. Über mehrere Rotationen hinweg kann dies eventuell die Produktivität der Pappelplantagen beeinflussen.
