Die Auswirkungen der Erosion auf Kohlenstoffverbindungen im Boden
Das Aufkommen der intensiven Landwirtschaft in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts trug erheblich zum Anstieg der Bodenerosion bei. Eine Folge waren Veränderungen in der Distribution von SOC, insbesondere bei Anbauflächen mit herkömmlicher Bodenbearbeitung. Obwohl viele Versuche unternommen wurden, SOC auf nationaler Ebene basierend auf Landnutzung, Bodentyp und Klima aufzuzeichnen, fehlten detaillierte Voraussagen für SOC. Das EU-finanzierte D3DC-Projekt befasste sich mit dieser Situation. Es untersuchte SOC auf niedrigerer Ebene in komplexen Gebieten, die von Wasser und Anbauflächenerosion betroffen waren. Das Projekt hatte zum Ziel, das Verständnis der durch Erosion verursachten vertikalen und horizontalen Bewegungen von SOC sowie deren Stabilität zu verbessern. Dies wurde durch die Verbindung von Experimenten in der Tiefe zur Bodenatmung mit empirischen und prozessbasierten Raummodellen erreicht. Die Projektpartner untersuchten die Variationen in Quantität und Qualität der SOC-Distribution in der Tiefe zusammen mit typischen Hangtransekten unter Anbauflächen in Devon (Vereinigtes Königreich). Diese Ergebnisse wurden mit den Bodenredistributionsraten und Variationen im Kohlenstoffgehalt (ober- und unterirdische Biomasseproduktivität) in Verbindung gesetzt. Messungen der Kohlendioxidproduktion in langfristigen Inkubationsexperimenten wurden verwendet, um die Stabilität organischer Materie in unterschiedlichen Tiefen in Bodenprofilen von erodierten und abgelagerten Flächen zu untersuchen. Die Erkenntnisse zeigten gegensätzliche Vertikalmuster in der Lagerung und Stabilität von SOC, abhängig von Erosionsrate und -typ. Die Ergebnisse von D3DC werden dabei helfen, die langfristige Bodenfruchtbarkeit sowie die Verwaltung der Kohlenstoffspeicherung in erodierenden Landschaften verbessern. Dies ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung von 3D-Raummodellen der SOC-Dynamik und ihrer Umsetzung in Landaustauschprogrammen von Erdsystemmodellen. Die Forscher sagten zudem voraus, wie sich die Distribution von SOC in Frankreich als Ergebnis der Änderungen in Klima und Landnutzung bis 2100 entwickeln wird. Dies wird es Wissenschaftlern ermöglichen, die Regionen zu bestimmen, die höchstwahrscheinlich einen entscheidenden Anstieg oder Rückgang von SOC erleben werden. Zudem wird es den Umfang aufdecken, in dem Landnutzungsentscheidungen und Ergebnisse das Maß des Anstiegs oder Rückgangs von SOC steuern. Die von D3DC entwickelte Methodologie sowie die daraus entstandenen Aufzeichnungen werden als starkes Tool zur Unterstützung in der Entscheidungsfindung im Zusammenhang mit der Bodenverwaltung dienen. Dies kann eine gesteigerte SOC-Speicherung und somit einen bodenbezogenen CO²-Rückgang umfassen.