Forschungsfragen

• Welche Wirkung hat ein verstärkter Energiepflanzenanbau auf den Austausch der Treibhausgase CO₂, CH₄, N₂O, die resultierenden Klimawirkung (Spurengasbilanz) und den Vorrat an organischer Bodensubstanz in Agrarlandschaften?
  
• Welche Bedeutung haben die Wechselwirkungen zwischen Erosions-/Sedimentationsprozessen und der Landnutzung für den C-Haushalt und das CO₂-Speichervermögen agrarisch geprägter Landschaften?
  
• Welche Bedeutung besitzen Kleingewässer, Feuchtgebiete, Wälder und andere Landschaftskompartimente für die Relevanz agrarisch geprägter Landschaften als Quelle und Senke klimarelevanter Spurengase?
  
• Welchen Einfluss hat der Klimawandel auf den Austausch klimarelevanter Spurengase, den C-Haushalt und den Vorrat an organischer Bodensubstanz agrarisch geprägter Landschaften?
  
• Mit welchen Methoden lassen sich die langfristigen Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimaänderungen auf den Spurengasaustauch, den C-Haushalt und den Vorrat an organischer Bodensubstanz von agrarisch geprägten Landschaften darstellen?
  
• Wie lässt sich die Bedeutung des Kohlenstoffhaushaltes agrarischer geprägter Landschaften und seiner Veränderungen für den globalen C-Haushalt präziser einschätzen?
  
• Inwieweit kann durch ein integratives, auf alle Kompartimente abgestimmtes Nutzungskonzept das CO₂-Speicherungsvermögen agrarisch geprägter Landschaften erhalten bzw. erhöht werden?

Untersuchungsprogramm

• Top-down-Ansatz: multidisziplinäre und multi-skalige Landschaftsexperimente in typischen Ausschnitten der nordostdeutschen Glaziallandschaften (kuppige Grundmoräne, vermoorte Niederungen) zur Analyse des Wasser- und Wärmehaushaltes, der pflanzlichen Stoffbildung, der Gasflüsse (CO₂, CH₄, N₂O), der C-Umsetzungen im Boden, der C-Flüsse über Erosion und Sickerwasser sowie der Veränderungen in Menge und Qualität der organischen Bodensubstanz bei verschiedenen Landnutzungsverfahren bzw. Landschaftskompartimenten
  
• Langzeituntersuchungen zur Aufklärung und Quantifizierung der landnutzungsspezifischen Prozessintensitäten, Mechanismen und „Triebkräften des Spurengasaustausches (CO₂, N₂O, CH₄) und des C-Haushaltes, differenziert nach Landschaftselementen,
  
• Entwickeln von multi-skaligen modellbasierten Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen von Landnutzungs- und Klimaänderungen auf den Spurengasaustausch und den C-Haushalt von Agrarlandschaften (Grundlage für Szenarien)
  
• Modellexperimente zur Aufklärung, Quantifizierung und Modellierung der C-Flüsse, bzw. -Austausch- und -Umsetzungsprozesse im System Pflanze-Boden (ökophysiologische und mikrobiologische Untersuchungen im Kontext mit Gaswechselmessungen und Isotopentechniken)
  
• Chemische Analysen zur Identifizierung und Charakterisierung der C-Fraktionen im Boden bzw. im Bodenwasser, in Sedimenten und in Gewässern.

Erwartete Ergebnisse (Auswahl)

• verallgemeinerungsfähige Aussagen zum Einfluss von Bewirtschaftung und Erosion/Sedimentation auf den Spurengasaustausch, die Klimawirkung und den Vorrat an organischer Bodensubstanz beim Energiepflanzenanbau
  
• Entwicklung von Modellen zur Abschätzung der Wirkung von
  Erosion/Sedimentation und des Energiepflanzenanbaus auf den C/N-Haushalt, den Spurengasaustausch, die Klimawirkung und den Vorrat an organischer Bodensubstanz
  
• Grundlagen für die Gestaltung von Energieanbausystemen mit reduzierter Klimawirkung und langfristiger Erhaltung des Vorrates an organischer Bodensubstanz
  
• zentrale Bausteine für das Erstellen von Life Cycle Assessments zur Klimawirkung des Energiepflanzenanbaus