Permafrostregionen spielen eine zentrale Rolle im globalen Klimasystem. Atmosphärischer Kohlenstoff (C) wurde über Jahrtausende in permafrostbeeinflussten Böden und Sedimenten eingelagert. Der Gesamtvorrat an organischem Kohlenstoff (eng. soil organic carbon) wuchs daher auf bis zu 1 300 Pg an, von denen aber ~800 Pg dauerhaft gefroren und daher nicht Teil des aktiven C-Kreislaufes sind. Durch Umweltveränderungen im Zuge steigender Temperaturen können große Mengen der im Permafrost gespeicherten organischen Bodensubstanz (eng. soil organic matter) biologisch verfügbar und mikrobiell zu Treibhausgasen wie Kohlenstoffdioxid (CO2) und Methan (CH4) umgewandelt und wieder an die Atmosphäre abgeben werden. Die Steuerungsfaktoren der Gasproduktion in der saisonalen Auftauschicht (eng. active layer) und des dauerhaft gefrorenen Permafrostes sind jedoch unzureichend bekannt, um die Wechselwirkungen zwischen tauendem Permafrost und globaler Klimaerwärmung verlässlich zu prognostizieren. Das Ziel dieser Arbeit war es daher, die potentielle CO2- und CH4-Produktion in verschiedenen Boden- und Sedimentschichten zu bestimmen und die Umweltparameter, die den Abbau der organischen Bodensubstanz in permafrostbeinflussten Landschaften in Nordostsibirien steuern, mittels Laborinkubationen zu identifizieren. Permafrost regions play an important role in the global climate system. For millennia, atmospheric carbon (C) has been sequestered in permafrost-affected soils and sediments. Thus, the soil organic carbon (SOC) pool of the permafrost region has grown to ~1 300 Pg, of which ~800 Pg are perennially frozen and are therefore not part of the active C-cycle. However, there is increasing concern about warming-induced environmental changes in the Arctic, which will result in enhanced microbial decomposition of soil organic matter (SOM) and subsequent release of greenhouse gases (GHG) like carbon dioxide (CO2) and methane (CH4). The regulating factors of SOM decomposition in the seasonally thawed active layer and perennially frozen permafrost, however, are insufficiently understood to confidently predict the feedback of thawing permafrost to global warming. The objective of this work was therefore to quantify CO2 and CH4 production potentials in different soil and sediment layers and identify environmental drivers of SOM decomposition in permafrost-affected landscapes in northeastern (NE) Siberia through laboratory incubations.
