KLIBB - Herausforderung Klimawandel

130 Herausforderung Klimawandel Baden-Württemberg
fristige Untersuchungen können zwar bestimmte Prozesse erklären, erbringen aber keine
sicheren Indikatoren für die langfristige Entwicklung des C-Gehaltes.
• Auf längere Sicht ist die physikalisch vom mikrobiellen Abbau isolierte oder durch Bindungen
stabilisierte organische Substanz für den Humusgehalt von Böden relevant. Diese ändert
sich langsam - in Dekade(n) bis zu einem Jahrtausend - und wird daher mit den derzeitigen
vorhandenen Experimenten zum Einfluss des Klimawandels auf den C-Gehalt nicht wirklich
untersucht. Alle Experimente betrachten im wesentlichen C-Pools, die im Mittel eine kürzere
Zeitachse haben. Deren Entwicklungstrend kann, muss aber nicht zwangsläufig, mit dem des
langfristigen C-Pool korrelieren. Diese Problematik wird zum Beispiel von TRUMBORE &
CZIMCZIK (2008) unter dem Titel „An uncertain future for soil carbon“ erläutert.
Aus der Vielzahl der sehr unterschiedlichen Studien lassen sich mit unterschiedlicher Sicherheit
folgende Ergebnisse ableiten. Eindeutig sind die Daten für Standorte an denen
a) Wasserüberschuss bisher den Streuabbau hemmte. Eine Entwässerung führt zu einer Mineralisierung
der angehäuften organischen Substanz (z. B. DIERSSEN & DIERSSEN 2001,
BREEUWER 2008). Auch an Standorten, an denen der Boden nur aufgrund hoher Niederschläge
und nicht aufgrund von Wasserstau oft feucht ist, kann zunehmende Trockenheit die
Bodenatmung erhöhen (SOWERBY et al. 2008);
b) niedrige Temperaturen den Streuabbau hemmen. An diesen Standorten wird der Klimawandel
die Mineralisierung erhöhen. Böden aus kühleren Klimaten reagieren auf eine Erwärmung
bei Translokationsexperimenten empfindlicher, das heißt mit einer stärkeren Mineralisation
als Böden aus wärmeren Regionen (BOTTNER et al. 2000). Böden aus kühleren Klimaten
können auch unter vergleichbaren Bedingungen beträchtlich höhere Humusmengen aufweisen.
Bei Untersuchungen von DJUKIC et al. (2010) an einem Transekt in den nördlichen
Kalkalpen war die Humusmenge aufgrund abnehmender Mineralisierung in 1500 m Höhe -
also der Höhe des Feldbergs - doppelt so groß wie in 900 m Höhe. In Lagen über 1500 m
waren die Humusmengen aufgrund von Vegetationsänderung und geringer Primärproduktion
aber wieder niedriger.
Komplexer ist die Datenlage, wenn die Einschränkungen des Streuabbaus nach a) oder b) nicht
zutreffen:
• Eine künstliche Erwärmung des Bodens verringert nach einer Metastudie auf weltweit 32 verschiedenen
Standorten und 2 - 9 Jahren Dauer zwar tendenziell die Bodenfeuchte und erhöht
Bodenatmung, N-Mineralisation und Primärproduktion. Die Effekte waren allerdings bei
einer kurzen Laufzeit der Untersuchungen von 1 - 3 Jahren deutlicher als nach 5 Jahren
(RUSTAD et al. 2001). Es gibt auch Studien mit abweichenden Ergebnissen, so stellten beispielsweise
LELLEI-KOVACS et al. (2008) in Ungarn eine Abnahme der Bodenatmung bei
Erwärmung fest und SALESKA et al. (2002) fanden als Ursache für eine Abnahme des
Humusgehaltes eine geringere Primärproduktion infolge Erwärmung und nicht eine Erhöhung
der Bodenatmung.
• Der Anstieg des CO 2-Gehaltes in der Atmosphäre für sich genommen fördert die pflanzliche
Produktion (z. B. CARNEY et al. 2007). Daher würden – unter sonst gleichen Bedingungen
– höhere Mengen an pflanzlicher Streu anfallen. Dies zeigt sowohl die Mehrheit der weltweiten
FACE-Studien (Metastudie von Jastrow et al. 2005) als auch ein FACE-Experiment in
Grünland auf Kalkstein in der Schweiz (NIKLAUS & FALLOON 2006). Es gibt aber auch