Experimental determination of climate-change effects on above-ground and below-ground organic matter in alpine grasslands by translocation of soil cores

Weinheim

2004

S. 457-470

7 Abb., 58 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200116589

Um die Auswirkungen erhöhter Temperaturen auf die ober- und unterirdische Biomasse und die organische Substanz im Boden zu studieren, wurden Bodensäulen von einem höher gelegenen, alpinen Standort (2525 m ü.M.) an einen tiefer gelegenen Standort (1895 m ü.M.) versetzt. Diese Translokation simuliert einen künstlichen Temperaturanstieg von 3,3 K. In methodischer Hinsicht kann das Experiment als gelungen betrachtet werden. Bodensäulen, die in unmittelbare Nähe des Ausgangsstandorts (2525 m ü.M.) versetzt wurden, zeigten gegenüber dem Referenzzustand keine Veränderungen hinsichtlich der ober- und unterirdischen Biomasse, Bodendichte und Skelettgehalt. Beide Standorte waren durch Posdole charakterisiert mit einer ähnlichen Bodenchemie und -mineralogie. Beim tiefer gelegenen Standort war die Podsolierungserscheinung jedoch etwas ausgeprägter. Die Versetzung der Bodensäulen vom höher zum tiefer gelegenen Standort und somit auch eine Versetzung in ein leicht anderes chemisch-mineralogisches Milieu führte möglicherweise zu einer Störung des sich nach rund 10000-13000 Jahren etablierten Quasi-Gleichgewichtszustandes. Dieser Umstand könnte auch das Anpassungsvermögen der Vegetation beeinflusst haben. Somit kann nicht vollständig ausgeschlossen werden, dass die experimentelle Ausführung die Resultate beeinflusste. Die Translokation von Bodensäulen von einem kälteren in ein wärmeres Klima führte zu einer ausgeprägten Abnahme der oberirdischen Phytomasse (-45 %). Nach erfolgter künstlicher Erwärmung verminderte sich auch die Menge an unterirdischer Phytomasse in der obersten Bodenschicht um rund -50 %. Mögliche Mechanismen, die zu einem Absterben der Wurzeln geführt haben, sind eine verminderte Photosynthese und damit verbunden ein verminderter Kohlenstofftransport in die unterirdische Phytomasse, eine Abnahme der Bodenfeuchte (ein eher wenig wahrscheinlicher Grund) oder eine abrupte Änderung der Strahlungsdauer und somit -menge (auch eher weniger wahrscheinlich), welche das Wurzelwachstum direkt beeinflusste. Ein schneller Klimawandel überstieg offensichtlich die Anpassungsfähigkeit der Vegetation. Ob nun die Abnahme der Phytomasse ein kurz- oder eher langfristiger Effekt war, kann nicht definitiv geklärt werden. Aufgrund einer Klimasequenz im gleichen Untersuchungsgebiet gehen wir aber davon aus, dass die gemessenen Effekte eher einen kurz- bis mittelfristigen Charakter haben.