Dem Lachgas auf der Spur

Das als "Lachgas" bekannte Distickstoffmonoxid (N2O) gehört zu den Treibhausgasen, deren steigende Konzentration in der Erdatmosphäre am globalen Klimawandel wesentlich beteiligt ist. Ein Forschungsteam an der Universität Bayreuth hat in experimentell simulierten Witterungsbedingungen die Lachgas-Flüsse zwischen Erdboden und Atmosphäre untersucht. Die Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Nature.

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Trockene Waldböden können als Senke für das Treibhausgas N2O wirken

Lachgas ist rund 300-mal klimawirksamer als Kohlendioxid. Insbesondere die Nutzung fossiler Brennstoffe und der vermehrte Einsatz von Kunstdünger in der Landwirtschaft haben dazu beigetragen, dass die Konzentration von Lachgas in der Atmosphäre in den letzten 200 Jahren um rund 18 Prozent gestiegen ist. Die Forscher der Universtität Bayreuth untersuchten, auf welchen Wegen und in welchen Mengen Lachgas vom Erdboden in die Atmosphäre und wieder zurück transportiert wird.

Die Forscher setzten Fichtenwaldböden gemäß wissenschaftlicher Klimaprognosen zunächst einer verlängerten Trockenperiode und anschließend heftigen Regenfällen aus. Das Ergebnis: Trockenheit fördert den mikrobiellen Nettoabbau des Lachgases im Boden, und zwar entgegen bisherigen Annahmen insbesondere dann, wenn die Trockenperiode in die Vegetationszeit der Wälder fällt. Während die Konzentration von Lachgas tief im Erdboden wesentlich höher ist als in der Atmosphäre, erreicht das Lachgas im Boden nahe der Oberfläche niedrigere Konzentrationen als in der Atmosphäre.

Diese geringe Konzentration im Oberboden bewirkt, dass verstärkt Lachgas aus der Atmosphäre in den Erdboden eindringt: Der Boden wird zur Senke. Diese Bilanz kehrt sich allerdings wieder um, wenn der Boden durchfeuchtet wird: Aus der Senke wird wieder eine Quelle für Lachgas. In der Trockenzeit sei die Nettoaufnahme aber immerhin so hoch, so die Wissenschaftler, dass der Boden nach dem Einsetzen der Regenperiode nahezu vier Monate benötigt, um wieder zum Lachgas-Erzeuger zu werden.

Mit ihrer Forschungsarbeit wollen die Biogeochemiker den Lachgas-Austausch zwischen Erdboden und Atmosphäre präziser beschreiben, um in Zukunft die Konzentrationen dieses Treibgases in der Atmosphäre und die daraus resultierenden Klimaveränderungen mit umso größerer Zuverlässigkeit prognostizieren zu können.

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