EXtreme weather events and soil greenhouse gas fluxes in Austrian FORests. Evaluating the feedbacks under global change - EXtreme weather events and soil greenhouse gas fluxes in Austrian FORests. Evaluating the feedbacks under global change
Barbara Kitzler Abteilungsleitung Institut für Waldökologie und Boden Bodenökologie Seckendorff-Gudent-Weg 8 1131 Wien +43-1-87838-1302 barbara.kitzler@bfw.gv.at VCard herunterladen
Förderschiene:
externe Partner: BOKU, UBA
Kernbotschaft:
Die Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Trocken-Wiederbefeuchtungszyklen führte zu einer Reduzierung von 30 bis 40 % der Bodenatmung, einer Verringerung der Boden-N2O-Flüsse und zu höheren Boden-CH4-Aufnahmeraten. Die meisten Effekte waren der Trockenperiode zuzuschreiben.
Die beobachteten Emissionspulse nach dem Wiederbefeuchten trockener Böden waren gering und kurzlebig. Der Effekt des erhöhten N-Eintrages war, aufgrund der zu kurzen Projektdauer,marginal und unabhängig vom anfänglichen Stickstoffstatus des Systems.
Die Ergebnisse legen nahe, dass eine erhöhte N-Deposition sowohl die Fähigkeit des Bodens zur CH4-Senke als auch die Vielfalt der methanotrophen Gemeinschaften und die Reduzierung des mikrobiellen Biomasse-C im Boden verringern kann.
Am Standort Rosalia nahmen die Auswirkungen des Bodens auf veränderte Niederschlagsmuster langfristig ab, wobei die Bodenatmung weniger betroffen war und die CH4-Aufnahme sieben Jahre nach Beginn der Manipulation nicht mehr betroffen war.
Zusammenfassung:Waldböden sind für das Klimasystem von entscheidender Bedeutung, da sie große Mengen an Treibhausgasen (THG) mit der Atmosphäre austauschen. Österreichische Wälder gelten derzeit als Netto-Senke von Treibhausgasen; dies kann sich jedoch durch den globalen Wandel und der zu erwartenden Zunahme der Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse, z.B. Dürreperioden und Starkregenfälle, ändern. Solche Ereignisse beeinflussen aber auch die Prozesse im Boden und führen zu Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie der Nährstoffverfügbarkeit, was sich wiederum auf die THG Quellen und Senkenwirkung des Bodens auswirkt. Unser derzeitiges Verständnis der Rückkopplungseffekte von extremen Wetterereignissen auf die Boden THG-Flüsse ist noch weitgehend ungeklärt und stellt eine Herausforderung für die Wissenschaft dar.
Klimaänderungen verursachen verschiedene Reaktionsprozesse im Boden, deren Richtung, Ausmaß und Dauer jedoch von den Bodenbedingungen abhängen. Die Verfügbarkeit von Stickstoff (N) hat dabei einen großen Einfluss auf die mikrobielle Aktivität im Boden. An drei hoch instrumentierten Waldstandorten (Klausen-Leopoldsdorf, Rosalia und Zöbelboden) die innerhalb eines natürlichen Stickstoffdepositionsgradienten liegen, simulieren wir extreme Wetterereignisse (die Austrocknungs-Wiederbefeuchtungs-Zyklen verursachen ) und erhöhte Stickstoffeinträge. Mit automatisierten Kammern messen wir den THG-Austausch zwischen Boden und Atmosphäre (CO2; CH4; N2O) in stündlicher Auflösung, wobei stabile Isotopen zur Unterscheidung mikrobieller N2O-Produktionspfade im Boden zur Anwendung kommen. Der Nährstoffkreislauf im Boden und die methanotrophen Gemeinschaften im Boden werden mit modernsten Methoden analysiert. Die gewonnenen Freilanddaten werden verwendet, um die Parametrisierung eines prozessbasierten Modells zu verbessern. Das weiterentwickelte Modell wird zur Erstellung der THG-Bilanz repräsentativer österreichischer Waldböden unter zukünftigen standardisierten Klimawandel-Szenarien verwendet.
Handlungsempfehlungen für die Praxis:
Die Häufigkeit und Intensität von Trocken-Wiederbefeuchtungszyklen hat einen grossen Einfluss auf Bodenprozesse. Während die beobachtete Verminderung des Boden-CO2- und N2O-Ausstoßes und ein Trend zu erhöhter CH4-Aufnahme aufgrund unserer Niederschlagsmanipulation als negative Feedbacks auf den Klimawandel betrachtet werden können, sind langfristige und in-situ- Untersuchungen auf Ökosystem-Ebene (samt Bäumen) erforderlich, um den zu erwartenden Ökosystemstatus in einer sich verändernden Welt genau vorherzusagen und zu verstehen.
BFW-Projektmitarbeiter*innen: Barbara Kitzler | Armin Malli | Vanessa Landsteiner | Michaela Djordjevic | Raffaela Wettl | Eugenio Diaz Pines | Dylan Goff | Markus Gorfer
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Barbara Kitzler Abteilungsleitung Institut für Waldökologie und Boden Bodenökologie Seckendorff-Gudent-Weg 8 1131 Wien +43-1-87838-1302 barbara.kitzler@bfw.gv.at VCard herunterladen
Förderschiene:
externe Partner: BOKU, UBA
Kernbotschaft:
Die Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Trocken-Wiederbefeuchtungszyklen führte zu einer Reduzierung von 30 bis 40 % der Bodenatmung, einer Verringerung der Boden-N2O-Flüsse und zu höheren Boden-CH4-Aufnahmeraten. Die meisten Effekte waren der Trockenperiode zuzuschreiben.
Die beobachteten Emissionspulse nach dem Wiederbefeuchten trockener Böden waren gering und kurzlebig. Der Effekt des erhöhten N-Eintrages war, aufgrund der zu kurzen Projektdauer,marginal und unabhängig vom anfänglichen Stickstoffstatus des Systems.
Die Ergebnisse legen nahe, dass eine erhöhte N-Deposition sowohl die Fähigkeit des Bodens zur CH4-Senke als auch die Vielfalt der methanotrophen Gemeinschaften und die Reduzierung des mikrobiellen Biomasse-C im Boden verringern kann.
Am Standort Rosalia nahmen die Auswirkungen des Bodens auf veränderte Niederschlagsmuster langfristig ab, wobei die Bodenatmung weniger betroffen war und die CH4-Aufnahme sieben Jahre nach Beginn der Manipulation nicht mehr betroffen war.
Zusammenfassung:Waldböden sind für das Klimasystem von entscheidender Bedeutung, da sie große Mengen an Treibhausgasen (THG) mit der Atmosphäre austauschen. Österreichische Wälder gelten derzeit als Netto-Senke von Treibhausgasen; dies kann sich jedoch durch den globalen Wandel und der zu erwartenden Zunahme der Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse, z.B. Dürreperioden und Starkregenfälle, ändern. Solche Ereignisse beeinflussen aber auch die Prozesse im Boden und führen zu Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie der Nährstoffverfügbarkeit, was sich wiederum auf die THG Quellen und Senkenwirkung des Bodens auswirkt. Unser derzeitiges Verständnis der Rückkopplungseffekte von extremen Wetterereignissen auf die Boden THG-Flüsse ist noch weitgehend ungeklärt und stellt eine Herausforderung für die Wissenschaft dar.
Klimaänderungen verursachen verschiedene Reaktionsprozesse im Boden, deren Richtung, Ausmaß und Dauer jedoch von den Bodenbedingungen abhängen. Die Verfügbarkeit von Stickstoff (N) hat dabei einen großen Einfluss auf die mikrobielle Aktivität im Boden. An drei hoch instrumentierten Waldstandorten (Klausen-Leopoldsdorf, Rosalia und Zöbelboden) die innerhalb eines natürlichen Stickstoffdepositionsgradienten liegen, simulieren wir extreme Wetterereignisse (die Austrocknungs-Wiederbefeuchtungs-Zyklen verursachen ) und erhöhte Stickstoffeinträge. Mit automatisierten Kammern messen wir den THG-Austausch zwischen Boden und Atmosphäre (CO2; CH4; N2O) in stündlicher Auflösung, wobei stabile Isotopen zur Unterscheidung mikrobieller N2O-Produktionspfade im Boden zur Anwendung kommen. Der Nährstoffkreislauf im Boden und die methanotrophen Gemeinschaften im Boden werden mit modernsten Methoden analysiert. Die gewonnenen Freilanddaten werden verwendet, um die Parametrisierung eines prozessbasierten Modells zu verbessern. Das weiterentwickelte Modell wird zur Erstellung der THG-Bilanz repräsentativer österreichischer Waldböden unter zukünftigen standardisierten Klimawandel-Szenarien verwendet.
Handlungsempfehlungen für die Praxis:
Die Häufigkeit und Intensität von Trocken-Wiederbefeuchtungszyklen hat einen grossen Einfluss auf Bodenprozesse. Während die beobachtete Verminderung des Boden-CO2- und N2O-Ausstoßes und ein Trend zu erhöhter CH4-Aufnahme aufgrund unserer Niederschlagsmanipulation als negative Feedbacks auf den Klimawandel betrachtet werden können, sind langfristige und in-situ- Untersuchungen auf Ökosystem-Ebene (samt Bäumen) erforderlich, um den zu erwartenden Ökosystemstatus in einer sich verändernden Welt genau vorherzusagen und zu verstehen.
BFW-Projektmitarbeiter*innen: Barbara Kitzler | Armin Malli | Vanessa Landsteiner | Michaela Djordjevic | Raffaela Wettl | Eugenio Diaz Pines | Dylan Goff | Markus Gorfer