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Mehr Kohlenstoff durch tiefe Wurzeln: Potenziale im Boden

Mehr Kohlenstoff durch tiefe Wurzeln: Potenziale im Boden

Eine neue Studie „Assessing the Effect of a Deep‐Rooted Grass on Belowground Carbon Storage in Cultivated Land“ untersucht, ob tiefwurzelnde, mehrjährige Pflanzen wie Switchgrass im Vergleich zu einjährigen Ackerkulturen einen höheren Beitrag zur Kohlenstoffspeicherung im Boden leisten. Dazu wurden an 12 Standorten in den USA Flächen mit langjährigem Switchgrass-Anbau (8 bis 30 Jahre) mit benachbarten Flächen unter konventioneller Nutzung wie Mais, Soja oder Weizen verglichen. Neben dem organischen Bodenkohlenstoff wurden auch die Wurzelbiomasse sowie Isotopensignaturen analysiert, um den Eintrag neuen Kohlenstoffs zu erfassen.

Die Ergebnisse zeigen klar, dass Switchgrass deutlich mehr Kohlenstoff in Form von Wurzelbiomasse speichert und wesentlich tiefer wurzelt als einjährige Kulturen. Dadurch wird Kohlenstoff gezielt in tiefere Bodenschichten eingebracht. Im Gegensatz dazu ist der Effekt auf den Humusgehalt im Boden (SOC) uneinheitlich: Zwar gibt es teilweise Zunahmen, insgesamt sind diese jedoch statistisch nicht eindeutig und variieren stark zwischen den Standorten.

Wird jedoch der gesamte unterirdische Kohlenstoff betrachtet – also Boden plus Wurzeln –, zeigt sich ein klarer Zuwachs unter Switchgrass. Ein wesentlicher Teil des zusätzlichen Kohlenstoffs befindet sich dabei zunächst in lebender oder abgestorbener Wurzelbiomasse und nicht direkt im stabilen Humus. Die Isotopenanalysen belegen zudem, dass neuer Kohlenstoff tatsächlich in tiefere Bodenschichten gelangt, ohne dass gleichzeitig ein verstärkter Abbau vorhandener Vorräte erkennbar ist.

Insgesamt verdeutlicht die Studie, dass tiefwurzelnde, mehrjährige Pflanzen den Kohlenstoffeintrag in den Boden deutlich erhöhen können, insbesondere über ihre Wurzelsysteme. Gleichzeitig zeigt sie aber auch, dass der Aufbau von stabilem Humus ein langsamer, standortabhängiger Prozess ist, der sich kurzfristig oft nicht eindeutig messen lässt. Für die Praxis bedeutet das: Tiefwurzelnde Pflanzen sind ein wichtiger Hebel für den Kohlenstoffaufbau – die Effekte im Boden zeigen sich jedoch erst über längere Zeiträume.

https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025EF007102

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Mehr CO2 in der Atmosphäre führt zu Mangelerscheinungen bei Insekten

Mehr CO2 in der Atmosphäre führt zu Mangelerscheinungen bei Insekten

Es ist eben nicht alles Gold was glänzt: Was manche als vorteilhaft für die Natur ansehen, nämliche ein Steigerung des CO2-Gehaltes der Atmosphäre, kann ganz andere Konsequenzen haben. Wenn mehr CO2 in der Atmosphäre ist, so die These, kann die Pflanze auch mehr Fotosynthese betreiben – super Sache. Jedoch: Ein limitierender Faktor dabei ist die zunehmende Wasserknappheit in Luft und v.a. Boden. Denn für die Fotosynthese braucht es eben auch Wasser – und für mehr Fotosynthese mehr Wasser. Das wird aber zunehmend rarer.

Zweiter Punkt, wie diese Studie nun heraus gefunden hat: Die Pflanze kann nicht im gleichen Maße die Nährstoff-Aufnahme steigern. Zwar kann sie mehr Blattmasse bilden, aber es werden weniger Nährstoffe eingelagert. Und das hat Konsequenzen für die an der Pflanze nagenden Insekten – denn die verhungern an Mangelernährung. Sie erhalten bei der gleichen Menge an Futter zwar viel Grün, aber deutlich weniger Kalium, Phosphor, Natrium und andere wichtigen Elemente.

„In den zwei Jahrzehnten hatte die gesamte Pflanzenbiomasse um 60 Prozent zugenommen. Das Präriegras schien offensichtlich zu gedeihen. Als die Wissenschaftler jedoch die Pflanzen untersuchten, offenbarte sich ein Paradoxon. Der Nährstoffgehalt der Pflanzen blieb nicht prozentual gleich oder nahm zu. Stattdessen hatte er zum Erstaunen der beiden Wissenschaftler rapide abgenommen.

Bei Stickstoff war der Schwund mit 42 Prozent noch am geringsten, Kalium und Phosphor reduzierten sich um mehr als die Hälfte, und Natrium konnte nur noch zu zehn Prozent in den Pflanzen nachgewiesen werden. Nur der Gehalt von Magnesium war prozentual unverändert geblieben. Stattdessen hatte etwas anderes stark zugenommen: der Kohlenstoffgehalt.

In den beobachteten 22 Jahren nahm die Population der Heuschrecken um 36 Prozent ab.“

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