Einfluß von Temperatur, Sauerstoff und organischer Substanz auf die Methanogenese in hydromorphen Böden : Dissertation, Universität Hamburg

Hamburg

Verein zur Förderung der Bodenkunde in Hamburg

1998

153 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

104315

Hamburger Bodenkundliche Arbeiten ; Nr. 40, 153 S.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Untersuchungen zum Einfluß der Temperatur, des Sauerstoffs und der organischen Substanz auf die Methanogenese zweier hydromorpher Böden (Marsch- und Reisboden) unterschiedlicher Klimaregionen durchgeführt. An natürlichem Bodenmaterial und an Reinkulturen methanogener Bakterien, die im Rahmen dieser Arbeit isoliert wurden, wurde die Anpassung der methanogenen Flora an die vorherrschenden in-situ-Temperaturen untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß es verschiedene methanogene Populationen gibt, die an niedrige (< 20°C) bzw. hohe (größer gleich 20°C) in-situ-Temperaturen angepaßt sind. Wesentlicher Auslöser für die Anpassung ist die unterschiedliche Verfügbarkeit methanogener Substrate bei verschiedenen Temperaturen. Die Unterschiede in der Substratverfügbarkeit beruhen auf einer Änderung der Abbauwege der organischen Substanz in Abhängigkeit von der Temperatur. Während bei 10°C lösliche organische Säuren wie Acetat und Formiat als Substrate für die Methagonese dienen, basiert die CH4-Bildung bei höheren Temperaturen vermehrt auf H2 als Substrat. Aufgrund der vorliegenden Untersuchungen wird deutlich, daß die CH4-Emission aus Böden das Resultat eines komplexen Zusammenspiels zwischen abiotischen Faktoren wie Temperatur, Bodenart und Bodenfeuchte sowie einer standortangepaßten methanogenen Flora ist. Die qualitativ und quantitativ aufgezeigten Beziehungen zwischen abiotischen und biotischen Faktoren der CH4-Bildung können einen entscheidenden Beitrag zur Validierung und Entwicklung von Modellen zur Berechnung der CH4-Freisetzung leisten.