Cindy De Jonge erhält ein SNSF Starting Grant

Cindy De Jonge:
In diesem Projekt wollen wir Instrumente entwickeln, um die Bodenfruchtbarkeit in der Vergangenheit rekonstruieren zu können. Damit können wir untersuchen, wie sich die Bodenfruchtbarkeit auf geologischen Zeitskalen (Jahrzehnte bis Millionen von Jahren) verändert hat und wir können bestimmen, welche Abhängigkeit zwischen dem sich verändernden atmosphärischen CO₂, den Nährstoff-Beschränkungen im Boden und der Fähigkeit des Bodens, Kohlenstoff zu speichern, besteht.

Derzeit speichern die Böden einen grossen Teil des in die Atmosphäre ausgestoßenen CO₂. Es ist jedoch unklar, ob dies auch in Zukunft der Fall sein wird, da die Bodenfruchtbarkeit die Primärproduktion (Kohlenstofffixierung) und die unterirdische Kohlenstoffspeicherung einschränken kann. Eine historische Perspektive (Jahrzehnte bis Jahrtausende), d. h. die Betrachtung vergangener Veränderungen der Bodenfruchtbarkeit und der Kohlenstoffspeicherung, kann diejenigen Prozesse auf Zeitskalen verdeutlichen, die experimentelle Ansätze übersteigen. Indem wir Zeiträume in der geologischen Vergangenheit untersuchen, in denen unterschiedliches Klima herrschte, können wir auch die Reaktion der Bodenfruchtbarkeit und der Kohlenstoffspeicherung im Boden in Zeiten unterschiedlicher atmosphärischer CO₂-Konzentrationen verfolgen.

Da die frühere Bodenfruchtbarkeit nicht direkt an alten Böden (Paläoböden oder Bodenablagerungen) gemessen werden kann, werde ich stattdessen chemische Fossilien messen, die die frühere mikrobielle Vielfalt widerspiegeln. Durch die Quantifizierung dieser spezifischen Moleküle möchte ich zwei Haupttypen der Bodenfruchtbarkeit widerspiegeln: die frühere mineralische Fruchtbarkeit des Bodens sowie die Verfügbarkeit und den Kreislauf von Stickstoff. Nach der Kalibrierung in modernen Böden werden diese neuen Instrumente dann in Paläoböden gemessen. Anhand von Zeitreihen können somit die Auswirkungen des Klimawandels und der veränderten Landnutzung auf die Bodenfruchtbarkeit und die Art und Menge des gespeicherten Kohlenstoffs im Boden ermittelt werden. Letztendlich können unsere Ergebnisse dazu genutzt werden, die Grenzen und das künftige Verhalten des Bodenkohlenstoffs zu ermitteln und möglicherweise dazu beizutragen, diese Kohlenstoffsenke zu vergrössern, um den derzeitigen Klimawandel abzumildern.