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„Weil Stickstoff als Dünger verwendet wirdfür Pflanzen erwarteten wir, dass der zusätzliche Stickstoff das Pflanzenwachstum sowie die mikrobielle Aktivität fördert und dadurch den Bodenkohlenstoff erhöht“, sagte Peter Hamyak, Co-Autor der Studie und Assistenzprofessor für Umweltwissenschaften an der University of California, Riverside.
In der trockenen Erde, die den größten Teil Südkaliforniens bedeckt, haben sie so etwas noch nicht gesehen.
Stattdessen stellte das Team fest, dass wannUnter bestimmten Bedingungen führt zusätzlicher Stickstoff in trockenen Gebieten zu einer Bodenversauerung und einer Kalkauswaschung. Calcium bindet sich an Kohlenstoff und beide verlassen gemeinsam den Boden. Dieses Ergebnis wird in der Zeitschrift Global Change Biology ausführlich beschrieben.
Das Forscherteam entnahm Bodenprobenökologische Reservate bei San Diego und Irvine, die in Langzeitversuchen mit Stickstoff gedüngt wurden. Dadurch konnten die Wissenschaftler genau wissen, wie viel Stickstoff hinzugefügt wurde, und die beobachteten Effekte berücksichtigen.
In vielen Fällen kann Stickstoff biologische Veränderungen bewirkenProzesse, die wiederum Einfluss darauf haben, wie der Boden Kohlenstoff speichert. Zu diesen Prozessen gehört die Förderung des Pflanzenwachstums sowie die Verlangsamung des Wachstums von Mikroben, die dabei helfen, abgestorbene Organismen im Boden abzubauen. Was die Forscher nicht erwartet hatten, war der große Einfluss auf die Kohlenstoffspeicherung durch abiotische oder nichtbiologische Prozesse.
Böden "widerstehen" in der Regel scharfDer pH-Wert ändert sich und setzt Elemente wie Kalzium im Austausch gegen Säure frei. Als Stickstoff die Böden an einigen der in dieser Studie untersuchten Standorte versauerte, versuchte die Erde, dieser Versauerung durch die Freisetzung von Kalzium entgegenzuwirken. Gleichzeitig ging auch ein Teil des durch Assoziation mit Calcium stabilisierten Kohlenstoffs verloren.
„Das ist ein erstaunliches Ergebnis, denn die wichtigstender Effekt scheint abiotisch zu sein“, sagte Johann Puspock, ein Doktorand der Umweltwissenschaften an der UC Riverside und Erstautor der Studie. „Das bedeutet, dass kahle Bodenflächen ohne Vegetation und mit geringer mikrobieller Aktivität, die ich immer als Bereiche betrachtet habe, in denen wenig passiert, auch anfällig für Stickstoffbelastung zu sein scheinen.“
Trockenboden, gekennzeichnet durchDie eingeschränkte Fähigkeit, Feuchtigkeit zu speichern, und der geringe Gehalt an organischer Substanz bedecken etwa 45 % der Landfläche der Erde. Es ist für die Speicherung eines Großteils des weltweiten Kohlenstoffs verantwortlich.
„Wir brauchen mehr Informationen darüber, wie weit verbreitet diese Versauerungseffekte sind und wie sie unter nicht experimentellen Bedingungen der Stickstoffablagerung wirken“, sagte Puspock.
Da es dafür jedoch keine schnelle Lösung gibtPhänomen und es keinen eindeutigen Weg gibt, den Prozess umzukehren, wenn er einmal begonnen hat, empfehlen die Forscher, die Emissionen so weit wie möglich zu reduzieren, um dem Boden zu helfen, seine Kohlenstoffspeicher zu erhalten.
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