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Effects of climate change on chemical composition and carbon content of physical soil fractions
Moritz Mohrlok
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Ecology and Ecosystems
Betreuer*in
Andreas Richter
DOI
10.25365/thesis.69896
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11136.27296.400841-0
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Es ist immer noch unklar, ob der in der organischen Bodensubstanz („soil organic matter“ - SOM) gespeicherte Kohlenstoff unter zukünftigen Klimabedingungen als Quelle oder als Senke für atmosphärischen Kohlenstoff fungieren wird. Das Ziel dieser Studie war es, zu analysieren, wie bestimmte Klimawandeltreiber (erhöhte Temperatur sowie eine erhöhte atmosphärische CO2-Konzentration) allein und in Kombination verschiedene Aggregatsklassen und mineral-assoziierte organisches Material beeinflussen, um letztlich bessere Modellvorhersagen zu ermöglichen Dafür haben wir eine Kombination aus Aggregatgrößenklassentrennung und Dichtefraktionierung an Böden aus einem multifaktoriellen Klimawandel-Experiment in Österreich durchgeführt und die erhaltenen Fraktionen auf ihren C und N-Gehalt sowie ihre isotopische und chemische Zusammensetzung hin analysiert. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich der Kohlenstoffgehalt des Bodens nicht durch den simulierten Klimawandel geändert hat. Höhere CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre haben zu mehr Makro-Aggregaten und mehr partikulärem organischem Material innerhalb dieser Aggregate geführt. Dies könnte die Anfälligkeit der SOM-Vorräte gegenüber zukünftigen Störungen des Ökosystems erhöhen. Obwohl der Umsatz von C im gesamten Boden und in den Aggregatgrößenklassen durch erhöhte Temperatur verlangsamt wurde, konnten wir keine signifikanten Veränderungen in der chemischen Zusammensetzung der untersuchten Aggregate und Dichtefraktionen mit unseren Methoden feststellen. Unsere Ergebnisse zeigen auch, dass die Effekte von erhöhter Temperatur und atmosphärischem CO2 eher additiv als interaktiv waren, zumindest in den 4 Jahren seit Beginn des Experiments.
Abstract
(Englisch)
It is still unclear whether carbon stored in soil organic matter (SOM) will act as a source or as a sink for atmospheric carbon in future climatic conditions. The aim of the present study was to analyze how different climate change drivers (elevated CO2 and warming) alone and in combination affect different soil aggregate classes and mineral-associated organic matter, ultimately to facilitate better model predications. Towards this goal, we used a combination of aggregate size class separation and density fractionation on soil from a multifactorial climate change experiment in Austria and analyzed the C and N content and isotopic composition, as well as the chemical composition of all obtained fractions. We found that total soil C was unaltered after four years of simulated climate change. Higher atmospheric CO2-concentrations resulted in more macro-aggregates and more intra-macro-aggregate particulate organic matter, which could increase the susceptibility of SOM stocks to future disturbances. While elevated temperature slowed down the turnover of C in the bulk soil and aggregate size classes of plots subjected to elevated CO2, we could not detect significant changes in the chemical composition of the investigated size classes and density fractions across our treatments. Our results further demonstrate that the combined effects of elevated CO2 and warming on SOM fractions were additive and not interactive, at least in the short-term (4 years).
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
climate change density fractionation aggregate size classes soil organic matter elevated temperature elevated CO2 physical fractions chemical composition carbon-content pyrolysis-GC/MS
Schlagwörter
(Deutsch)
Klimawandel Dichtefraktionierung Aggregatsgrößenklassen organische Bodensubstanz erhöhte Temperatur erhöhte CO2-Konzentration physikalische Fraktionen Kohlenstoffgehalt Pyrolyse-GC/MS
Autor*innen
Moritz Mohrlok
Haupttitel (Englisch)
Effects of climate change on chemical composition and carbon content of physical soil fractions
Paralleltitel (Deutsch)
Auswirkungen des Klimawandels auf die chemische Zusammensetzung und den Kohlenstoffgehalt von physikalischen Bodenfraktionen
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
viii, 9-99 Seiten : Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Andreas Richter
Klassifikationen
42 Biologie > 42.90 Ökologie: Allgemeines ,
42 Biologie > 42.91 Terrestrische Ökologie
AC Nummer
AC16319893
Utheses ID
59564
Studienkennzahl
UA | 066 | 833 | |