Bodenkohlenstoff

Böden sind weltweit der größte terrestrische Speicher für organischen Kohlenstoff. Mit geschätzten 1500 bis 2400 Gigatonnen ist dieser etwa dreimal so groß wie der atmosphärische Kohlenstoffspeicher. Der organische Kohlenstoff im Boden ist von grundlegender Bedeutung für die Nährstoffversorgung, das Wasserspeichervermögen und damit auch für die biologische Vielfalt sowie den globalen Kohlenstoffkreislauf. Er gelangt durch abgestorbene Vegetationsteile oder Bodenorganismen in den Boden. Der größte Teil dieses Kohlenstoffs wird von Mikroorganismen umgewandelt; nur ein geringer Anteil verbleibt im Boden und wird zu Humus. Wie groß dieser Anteil genau ist, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Bodeneigenschaften, die Art des organischen Materials und die Umweltbedingungen (z.B. Temperatur, Feuchtigkeit, pH-Wert).

Ob der Abbau organischer Substanz in Böden durch Temperaturanstieg beschleunigt wird, hängt davon ab, ob ausreichend Bodenfeuchte vorhanden ist und die mikrobiellen Prozesse tatsächlich temperaturlimitiert sind (Reichstein et al. 2003). Untersuchungen in England haben gezeigt, dass hohe C-Verluste in kohlenstoffreichen Böden im Zusammenhang mit Klima­variabilität stehen könnten (Bellamy et al. 2005). Für den deutschen Raum fehlen solche Untersuchungen bislang. Eine zukünftige Häufung von Extremereignissen könnte die Pro­duktivität der Ökosysteme und damit auch die C-Zufuhr in Böden beeinträchtigen. Unter­suchungen der direkten Folgen der Hitze- und Dürrewelle 2003 zeigen für deutsche Öko­systeme eine stark reduzierte C-Aufnahme (Ciais et al. 2005). Vor allem hydromorphe Böden (Moore, Gleye, Pseudogleye) werden in Zukunft in den Sommermonaten wahrscheinlich stärker entwässert, so dass die organische Substanz dem oxidativen Abbau ausgesetzt wird.

Das Foto zeigt eine Schwarzerde
Schwarzerde

Die Karten der Kohlenstoffvorräte zeigen, dass der Großteil des Bodenkohlenstoffs in den oberen 30 cm des Bodens gespeichert sind. Dazu kommt auf Waldflächen noch die Humusauflage mit hohen Mengen an Kohlenstoff. In einer Tiefe von 30 bis 70 cm ist deutlich weniger Kohlenstoff gespeichert. Einige Böden zeigen jedoch auch hier große Mengen an Kohlenstoff, das sind insbesondere hydromorphe Böden, Auenböden, Kolluvien und Moore.

Methodik

Am Landesamt für Geologie und Bergbau in Rheinland-Pfalz liegen ca. 15.000 Analysedaten mit gemessenen Werten zum organischen Kohlenstoff von ca. 3800 Messpunkten vor. Etwas mehr als die Hälfte der Messpunkte liegt auf landwirtschaftlich genutzten Flächen, circa ein Drittel der Punkte auf Waldflächen und die restlichen Messpunkte in Siedlungsflächen. Mittels eines expertenbasierten Ansatzes wurden die punktbasierten Werte in die Fläche übertragen. Einen ausführlichen Bericht über die Methodik und weitere Ergebnisse finden Sie hier.