(gefördert durch DFG)

Landwirtschaftlich genutzte Böden sind die wichtigste Quelle für anthropogene Lachgasemissionen. Lachgas ist ein hochwirksames und sich verstärkt in der Atmosphäre anreicherndes Treibhausgas und zudem ozonschädlich. Besonders durch die erhöhte Verwendung von Stickstoffdüngern und die anschließenden biologischen Prozesse der Nitrifizierung und Denitrifizierung in landwirtschaftlichen Böden gelangt es in die Atmosphäre.

Hauptziel der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsgruppe DASIM ist es, Denitrifizierung auf verschiedenen Skalen und in Reaktion auf unterschiedliche Bedingungen vorherzusagen. In unserem Teilprojekt wurden dazu in der ersten Projektphase von drei Jahren verschiedene Isotopenmethoden, mit denen Lachgasquellen im Boden unterschieden werden können, verglichen und dann angewendet, um räumlich distinkte Produktion von Lachgas (‚hot spots‘) in Inkubationsversuchen zu untersuchen.

Im Rahmen der zweiten Phase II des DASIM Projektes sollen nun erstmals Markierungsversuche auf ungestörten Grünlandflächen durchgeführt werden und dadurch Effekte durch Pflanzeninteraktionen und natürliche Bodenbeschaffenheit integriert werden. Hierzu muss zunächst eine Methode entwickelt werden, mit der isotopische Tracer homogen im Boden verteilt werden können. Bei den bisher getesteten Methoden der Ausbringung durch Gießen oder Sprühen entstehen durch die Bodenstruktur, besonders durch Makroporen, heterogene Verteilungsmuster der Markierungen im Boden. Eine erfolgreiche Methode der Ausbringung muss einerseits die Heterogenität minimieren, andererseits aber auch schnell in der Anwendung sein, da an unterschiedlichen Standorten recht große Flächen behandelt werden sollen. Dann soll durch Kombination von ausgeklügelter Isotopenmesstechnik auf verschiedenen Skalen, künstlich eingebrachte Hot Spots sowie Bodenstrukturanalysen mittels Röntgen-µCT erstmals der Effekt von Hot Spots im Feld analysiert und modelliert werden. Die Ergebnisse sollen dazu dienen, Denitrifikationsmodelle zu verbessern und Prozesse der Lachgasbildung vorhersagbarer zu machen.

Zur Webseite des DASIM Projektes.

Bearbeiter: Arne Tenspolde, Nicole Wrage-Mönnig