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Drought-induced shifts in the greenhouse gas balance of an abandoned meadow in the Austrian Alps
Sandra Kienzl
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Andreas Richter
DOI
10.25365/thesis.28879
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30178.73046.584862-1
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Alpine Ökosysteme wurden als besonders empfindlich gegenüber Änderungen im Klima charakterisiert (IPCC 2007) und ein verstärktes Auftreten von extremen Wetterereignissen, wie Dürren oder starke Regenfälle, wird für die Zukunft prognostiziert. Zusätzlich hat sich auch die Bewirtschaftungsform in den letzten Jahrzehnten stark gewandelt und vormals beweidete und gemähte Wiesen sind nun ungenutzt und werden zu Brachen.
Ziel dieser Masterarbeit war es, zu ermitteln, wie sich eine sommerliche Dürre auf einer Brache in den österreichischen Alpen auf die Aufnahme und Abgabe von Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (N2O) und die zugrundliegenden Bodenprozesse, wie Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf oder die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft, auswirkt. Zu diesem Zweck wurden vier wasserdichte, lichtdurchlässige Zelte errichtet und in regelmäßigen Abständen Gas- und Bodenproben entnommen. Zusammenfassend führte die Dürre zu einer signifikanten Verringerung der ökosystemaren Atmung (CO2-Producktion, P<0.001), hauptsächlich durch Änderungen in der oberirdischen pflanzlichen Biomasse. Die Nettoaufnahme von CH4 wurde durch die Trockenheit noch zusätzlich verstärkt (P<0.001), auf Grund einer verstärkten Diffusionsrate von atmospherischem Methan in den trockenen Boden. Durch die Dürre wurde auch weniger N2O konsumiert, allerdings nur mit geringer Signifikanz. Im Gegensatz zu den Gasflüssen, zeigten die zugrundeliegenden Bodenprozesse kaum Veränderungen auf Grund der Dürre und die Brache scheint eine sehr hohe Resistenz gegenüber einer längeren, einmalig auftretende Dürre zu haben. Nur der Wassergehalt des Bodens verringerte sich erheblich (P<0.001) während der Trockenperiode.
Abstract
(Englisch)
Climate models predict strong changes in hydrology for alpine ecosystems, such as an increased frequency of severe droughts (IPCC 2007) and in the last decades a high number of grazed and fertilized alpine meadows have been abandoned. The combination of land use change and climate change may strongly influence soil processes and plant community and therefore also the green house gas balance, but only a few studies deal so far with the effects of climate change on abandoned meadows.
In a climate manipulation experiment we simulated a severe summer drought on an abandoned meadow in the Austrian Alps, by installing rain out shelters during the vegetation season and measured ecosystem respiration (Reco) and net fluxes of methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) over the growing season.
Our results showed that drought significantly decreased Reco (P<0.001) and increased CH4 net uptake (P<0.001), N2O net fluxes also increased, but were only weakly significant (P=0.0655). Soil water content strongly declined under drought (P<0.0001), but soil processes were relatively to resistant to drought, neither the extractable organic carbon or nitrogen pool, nor soil microbial community composition and enzyme activity were significantly affected by the drought treatment. In summary a severe summer drought in an abandoned alpine meadow strengthened the CH4 sink, but reduced ecosystem respiration and N2O consumption, which may overall lead to an improvement of GHG balance.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Drought climate change greenhouse gases abandoned meadow Austrian Alps carbon cycle nitrogen cycle
Schlagwörter
(Deutsch)
Dürre Klimawandel Treibhausgase Brache österreichische Alpen Kohlenstoffkreislauf Stickstoffkreislauf
Autor*innen
Sandra Kienzl
Haupttitel (Englisch)
Drought-induced shifts in the greenhouse gas balance of an abandoned meadow in the Austrian Alps
Paralleltitel (Deutsch)
Dürre induzierte Veränderungen der Treibhausgasbilanz einer Brache in den österreichischen Alpen
Publikationsjahr
2013
Umfangsangabe
62 S. : Ill., graf. Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Andreas Richter
Klassifikation
42 Biologie > 42.91 Terrestrische Ökologie
AC Nummer
AC11059428
Utheses ID
25784
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |