Projektbeschreibung
Neue Methode zur Aufdeckung unterirdischer Kohlenstoffflüsse
Um in Zeiten des Klimawandels und sich verändernder Wälder Prognosen bezüglich Kohlenstoffspeichern zu erleichtern, schauen sich Wissenschaftler bei den Bäumen um. Die Dynamik der Kohlenstoffverteilung von Bäumen ist wichtig, nicht nur für die Ökophysiologie von Bäumen, sondern auch für die globale Biogeochemie. Trotz extensiver Forschung im Bereich der überirdischen Kohlenstoffflüsse ist wenig darüber bekannt, was unter der Erde passiert. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts RHIZOCARBON wird der unterirdische Kohlenstofffluss untersucht. Die Forschenden des Projekts werden Wurzelatmung, -wachstum und -ausscheidung untersuchen. Mithilfe von Rechenmodellen sollen die evolutionären Anforderungen an die Entwicklung des unterirdischen Kohlenstofftransfers ermittelt werden. Für die Nachverfolgung des unterirdischen Kohlenstofftransports wird im Rahmen des Projekts eine neue Methode der kontinuierlichen kombinierten In-vivo-Messung der 13CO2-Kohlenstoffverteilung und der Flussrate angewendet.
Ziel
Trees are unique in that responses at the organism level, being upscaled to forest canopies, bear large effects on the cycling and distribution of water and carbon in regional and global scales. Hence, tree carbon allocation dynamics are central not only to tree eco-physiology but also to global biogeochemistry. While tree aboveground carbon fluxes have been extensively studied, belowground fluxes, such as root respiration, growth and exudation have been mostly overlooked due to poor access to the root system. This project is set to address this knowledge disparity by answering key questions concerning belowground carbon flow.
In one line of research, we will study the trees' “in-house” management of carbon flow, inspired by our recently achieved first comprehensive tree carbon balance calculation, which indicates that carbon reserves serve as a buffer that accommodates large fluctuations in carbon supply and demand. This will be complemented by an exploration of the inter-tree carbon supply network of mycorrhizal fungi routes, an investigation prompted by our discovery that mature trees in a mixed forest transfer unprecedented amounts of carbon among each other via fungal networks. Computational models will be applied to identify the evolutionary requirements for the development of belowground carbon transfer in a mycorrhizal network.
We will dive into the highly complex soil system not in an artificial medium system – but in a mixed forest site, complemented by greenhouse experiments simulating forest tree communities. To trace below-ground carbon transport, we will apply our novel methodology of continuous, in vivo, combined measurement of 13CO2 carbon allocation and flux rate.
This novel ‘rhizosphere expedition’ will decipher the key belowground carbon transport processes, shedding light on the extent to which trees and fungi regulate them and facilitating predictions of carbon storage in changing climate and forests.
Wissenschaftliches Gebiet
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-STG - Starting GrantGastgebende Einrichtung
7610001 Rehovot
Israel