CRUSTWEATHERING - Einfluß von Biokrustenstruktur und -funktion bei der Verwitterung, der Bodenbildung und bei Erosionsprozessen

Global betrachtet bilden biologische Bodenkrusten die produktivste Biomasse der „Kritischen Zone“ arider Regionen der Erde. Mittels extrazellulärer organischer Substanzen verkleben die Krusten-Organismen mineralische Bodenpartikel und bilden eine stabile „Haut“ an der Bodenoberfläche. Diese aggregierte, gegenüber Wassererosion stabile Schicht trägt multifunktional zur Primärproduktion, Mineralisierung, biogenen Verwitterung, Festlegung trockener und nasser Deposition sowie zur Stabilisierung von Böden, Hängen und ganzen Landschaften bei. Als sogenannte „Ökosystem-Ingenieure“ beeinflussen sie die Nährstoff- und hydrologischen Kreisläufe klein- und großräumig. Jedoch sind Bodenkrusten in Südamerika und Chile kaum untersucht. Daher sind die Hauptziele des interdisziplinären Forschungsprojekts, 1) die weitgehend unbekannte Strukturierung und Zusammensetzung chilenischer Biokrusten mittels Feld- und Labormethoden zu untersuchen, um deren Verbreitung und organismische Zusammensetzung zu erfassen; 2) herauszufinden, wer von den abundanten Organismen mit welchen biochemischen Prozessen zur biogenen Verwitterung beiträgt, und die Verwitterungsraten in Abhängigkeit von Struktur und Zusammensetzung der Biokrusten und Umweltbedingungen (z.B. Mikroklima) aufzuklären; 3) die Funktion von Biokrusten in den gekoppelten biogeochemischen Kreisläufen von P- (Schwerpunkt!), C- und N-Verbindungen über räumliche Skalen, von atomar/molekular über Einzelminerale, Biokrustenmuster und Bodenprofile bis zu Hängen bzw. Einzugsgebieten zu erfassen, letzteres mittels fernerkundlich erfasster Spektraldaten und gemeinsam entwickelter Transferfunktionen sowie 4) zu verstehen, wie mikroklimatische Bedingungen und Wasserverfügbarkeit die Biokrustenzusammensetzung, Aktivität, Bedeckungsgrad und Funktion in ariden Ökosystemen steuern.

Förderung
Deutsche Forschungsgemeinschaft DFG SPP 1803

Verantwortlich
Prof. Dr. Ulf Karsten
Elena Samolov

Antragsteller
Prof. Dr. Ulf Karsten, Universität Rostock
Prof. Dr. Peter Leinweber, Universität Rostock
Prof. Dr. Burkhard Büdel, Universität Kaiserslautern
Prof. Dr. Jörg Bendix, Universität Marburg

Laufzeit
2016 - 2019

Offizielle Projekt Website
www.earthshape.net