Sonderausschreibung Future Soils 2024

The pillars of soil – Monitoring and documenting the arthropod soil biodiversity to assess soil quality and implement measures for soil management and renaturation (BIOMES)

Projektleitung: Tobias Pfingstl – Universität Graz – tobias.pfingstl(at)uni-graz.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 266.300 €
 

Böden erbringen wichtige Ökosystemleistungen wie Nahrungssicherheit, Kohlenstoffbindung, Wasserreinigung etc., und  diese Leistungen haben Auswirkungen auf das menschliche Wohlergehen. Bodentiere bilden komplexe Nahrungsnetze, die den Nährstoffkreislauf fördern und daher eine wichtige Rolle für den Erhalt dieser Ökosystemleistungen spielen. Viele menschliche Aktivitäten haben in den letzten Jahrzehnten zu einer dramatischen Schädigung der Böden geführt und bedrohen somit diese wertvolle Ressource auf globaler Ebene. Die Überwachung des Bodens ist für die frühzeitige Erkennung von Veränderungen der Bodenqualität von entscheidender Bedeutung, weshalb in den meisten Mitgliedstaaten der EU offizielle Regelwerke für ein Bodenmonitoring eingeführt worden sind. Monitoringprogramme beruhen meist nur auf chemischen und physikalischen Parametern  und berücksichtigen dabei nicht die Bodenfauna und ihre Ökologie. Gesunde Böden sind eindeutig mit einer gesunden Bodenfauna verbunden, und daher sind Bodenorganismen gute Indikatoren für die Bodenqualität, wie bereits mehrmals gezeigt wurde. Darüber ist der Verlust der Biodiversität der Fauna des Bodens  eine der größten Bedrohungen für die europäischen Böden und daher fordert die EU mehr Forschung zur biologischen Vielfalt der Bodenfauna. Trotzdem wird die Verwendung von Bodentieren als Indikatoren für die Gesundheit des Bodens in vielen europäischen Ländern, auch in Österreich, nur schleppend vorangetrieben.

Dieses Projekt zielt darauf ab, Bodenmonitoring mit Bodentieren in Österreich zu etablieren, aber auch die Forschung zur Biodiversität im Boden zu intensivieren und Bewusstsein für die unterirdische Fauna und ihre Bedeutung für die Produktivität des Bodens in der Gesellschaft zu schärfen. Der erste Teil des Projekts wird ein umfassendes Monitoring sein, bei dem ausgewählte Gruppen von Bodenorganismen, nämlich Milben, Springschwänze und Tausendfüßler, als Indikatoren verwendet werden sollen. Insgesamt 280 Standorte, jeweils im natürlichen Zustand und im vom Menschen bereits stark beeinträchtigten Zustand, werden über einen Zeitraum von zwei Jahren beprobt und überwacht. Die Ergebnisse werden es uns ermöglichen, die Bodenqualität und ihre auftretenden Veränderungen genau zu bewerten. Der zweite Teil dieses Projekts betrifft die Erforschung der biologischen Vielfalt des Bodens. Die gesammelten Ergebnisse werden uns wichtige nationale Referenzdaten für bestimmte Bodentypen liefern und uns wichtige Einblicke in die biologische Vielfalt der verschiedenen Bodenlebensraumtypen ermöglichen. Der dritte Teil des Projekts wird darin bestehen, das Bewusstsein für die Bedeutung des Bodens und der biologischen Vielfalt der Bodenfauna zu stärken. Durch die Durchführung so genannter "Open Science Days" erhalten Schulen die Möglichkeit, spielerisch zu lernen, wie man Bodentiere sammelt und mit einfachen wissenschaftlichen Mitteln eindrucksvoll zu Gesicht bekommt.

Ein Team von sieben Bodenbiologen mit unterschiedlichen Fachkenntnissen über Bodentiergruppen und bodenbiologische Methoden wird für den erfolgreichen Abschluss dieses Projekts verantwortlich sein. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, Veränderungen der Bodenqualität frühzeitig zu erkennen, die biologische Vielfalt der Bodenfauna zu verstehen und zu schützen, und Maßnahmen für eine nachhaltige Nutzung der Böden zu entwickeln.


Soil Weathering Rates in Forests (SWIFT)

Projektleitung: Alois Simon – Amt der Tiroler Landesregierung – alois.simon(at)tirol.gv.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 282.100 €

Die Bodenverwitterung ist maßgebend für die Nachlieferung pflanzenverfügbarer Nährstoffe, die Pufferkapazität des Bodens und beeinflusst zudem die Bodenentwicklung. Auch bodenbasierte Ökosystemleistungen, wie die Produktion von Waldbiomasse oder die Regulierung des Nährstoff- und Kohlenstoffkreislaufes werden durch Bodenverwitterung gesteuert. Dabei ist die Verwitterung von einer Vielzahl an Faktoren abhängig, wie z.B. die Mineralogie des Ausgangssubstrats, bodenphysikalische Eigenschaften und klimatischen Parametern.

In vielen Gebirgsregionen Europas sind die Datengrundlagen zu den Eigenschaften von Waldböden (z.B. Nährstoffausstattung) rar. Mit modernster Ansätzen der räumlichen Modellierung wurden in den letzten Jahren, in einigen Regionen Österreichs (Tirol, Steiermark), forstliche Standortskarten (Waldtypenkarten) erstellt und Bodenformationen erhoben. Bisher wurden Bodeneigenschaften von Waldstandorten im Vergleich zu deren Wärmehaushalt und Wasserverfügbarkeit - auch unter Einbezug möglicher Klimawandelszenarien - als konstant angenommen. Mittlerweile gibt es vermehrt Hinweise, dass sich mit dem Klimawandel auch die Verwitterungsraten ändern könnten. Daher ist es notwendig, aktuelle und zukünftige Verwitterungsraten eingehend zu untersuchen und diese bei der Modellierung von Waldstandorten zu berücksichtigen. Somit kann eine nachhaltige Waldbewirtschaftung im Sinne des Bodenschutzes laut Forstgesetz sichergestellt werden.

Das SWIFT-Projekt zielt darauf ab, mittels prozessbasiertem PROFILE/ForSAFE Modell Verwitterungsraten abzuleiten und diese in die Tiroler Waldtypisierung und dem System zur Substratklassifizierung zu integrieren. Die Mineralverwitterung sowie die Nachlieferung basischer Kationen werden anteilsmäßig dem Mineralboden bzw. dem bodenbildenden Ausgangsgestein zugeordnet. Durch Gegenüberstellung von Nährstoffnachlieferung und Nährstoffentzüge wird die nachhaltig nutzbare Menge an Biomasse ermittelt. Im Fokus steht auch die Identifikation ernährungsbedingter Zuwachsminderungen von Waldbeständen in Hochlagen. Ergänzend soll ein langfristiger Feldversuch zu Verwitterungsraten entlang von Höhengradienten auf verschiedenen geologischen Substraten aufgebaut werden.

Eine Vielzahl der erforderlichen Datengrundlagen sind für das Projektgebiet in Tirol bereits verfügbar. Darunter laboranalysierte Humus-, Mineralboden- und Substratproben, aktuelle hochauflösende Klimadaten unter verschiedenen Klimawandelszenarien sowie Daten zu atmosphärischen Einträgen. Aktuell erfolgt die Modellierung des Bodenwasserhaushalts. Ergänzende Mineral- und Substratproben werden im Zuge des Projekts analysiert.

SWIFT wird in Zusammenarbeit mit den Entwicklern des PROFILE/ForSafe Modells der Universität Stockholm durchgeführt, um dessen optimale Anwendung und Interpretation zu garantieren. SWIFT bedient Fragestellungen aus nationalen und internationalen Programmen und Initiativen wie LTRE, den UN Nachhaltigkeitszielen, Climate Smart Forestry oder auch der Österreichische Waldstrategie 2020+. Als Bestandteil der Tiroler Waldtypisierung werden die Ergebnisse in der Ausbildung von künftigem Forstpersonal und Studenten Verbreitung finden. Erkenntnisse aus dem Projekt bedeuten einen Mehrwert für weitere Waldtypisierungsprojekte in Österreich, und liefern zudem wertvolle Informationen für die geplante Bodenschutzstrategie der EU.


Soil Monitoring Austria (SoMONA)

Projektleitung: Monika Tulipan – Umweltbundesamt - monika.tulipan(at)umweltbundesamt.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 218.000 €

Einleitung: Internationale und EU-Initiativen und -Verordnungen (z. B. die Ziele für nachhaltige Entwicklung 2030, die EU-Mission "A Soil Deal for Europe", das EU Soil Monitoring and Resilience Law, die LULUCF-Verordnung) streben einen gemeinsamen und koordinierten Schutz und die Wiederherstellung der Böden und ihrer Funktionen an, um ihre nachhaltige Nutzung sicherzustellen. Dies erfordert eine Standardisierung und Harmonisierung der Bodenbewertung und -überwachung, um Bewirtschaftungsmaßnahmen zu entwickeln, die die Bodenfunktionen, die Bodengesundheit und die Bodenqualität erhalten. Darüber hinaus steigt auf nationaler Ebene die Nachfrage nach Bodeninformationen aufgrund von Fragen der angemessenen Landnutzung.

Herausforderungen: Die Erfassung, Überwachung, Aufbereitung, Auswertung, Bewertung und Berichterstattung von Bodendaten sowie die Regelungen und Zuständigkeiten sind auch innerhalb Österreichs unterschiedlich. Diese Prozesse müssen konsolidiert und an die aktuellen und zu erwartenden nationalen und europäischen Anforderungen angepasst werden. Damit wäre eine gemeinsame Koordination von nachhaltigem Bodenmanagement und Sicherung bzw. Verbesserung der Bodengesundheit und Bodenqualität möglich.

Aktivitäten: Dieses Projekt zielt ab auf die Entwicklung eines Konzepts sowie eines Umsetzungsplans für ein zukünftiges nationales Bodenmonitoringsystem. Dies inkludiert die Sammlung, Verarbeitung, Verwaltung und Bereitstellung von Bodendaten für Österreich unter der Leitung eines österreichischen Koordinationszentrums sowie Dienstleistungen und Beratung zu abgeleiteten Bodeninformationen.

Das Projekt ist in folgende Arbeitspakete gegliedert:

- Analyse der Anforderungen an Monitoring und Daten sowie Bewertung vorhandener Bodendaten und Erhebungssysteme und Identifizierung von fehlenden Informationen im Hinblick auf das Bodenmonitoring in Österreich im Vergleich zu internationalen bzw. EU – Anforderungen

-  Konsultation von Interessengruppen und Boden(daten)experten in Workshops und Interviews

- Erarbeitung eines Konzepts für ein Österreichisches Bodenmonitoringsystem und dessen Umsetzung einschließlich der Einrichtung eines nationalen Koordinations- und Servicezentrums für österreichische Bodendaten

Ergebnis: Das Konzept umfasst alle vorhandenen und zu ermittelnden Bodendaten, enthält Informationen über notwendige finanzielle und personelle Ressourcen bzw. Rahmenbedingungen, die Nutzung von Synergien und die Bündelung von Kompetenzen zum Betrieb eines Bodendaten-Koordinationszentrums, unterstützt durch Bodenmonitoring der Bundesländer. Das Konzept kann von Behörden und/oder Interessenvertretungen genutzt werden, um ein nationales Bodenmonitoring durchzuführen und ein Koordinationszentrum für Bodendaten einzurichten, das für einen koordinierten Bodenschutz in Österreich notwendig ist. Mit diesem Ansatz können nationale, internationale und EU-Berichtspflichten mit national harmonisierten Bodeninformationen und mehr Zeit- und Ressourceneffizienz erfüllt werden.

Projektkonsortium: Boden- und Datenmanagementexperten des Umweltbundesamtes, die das Bodeninformationssystem des Bundes und der Länder betreuen, Bodenexperten der AGES, die Erfahrung mit der Erhebung und Bewertung von Daten landwirtschaftlich genutzter Böden haben, sowie Bodenexperten und Datenmanager des BFW, die die digitale landwirtschaftliche Bodenkarte Österreichs betreuen und das forstliche Bodenmonitoring in Österreich durchführen.


Soil Spectroscopy for Monitoring and Mapping in Austria (BOSPORUS)

Projektleitung: Stefan Forstner – Bundesforschungszentrum Wald - stefan.forstner(at)bfw.gv.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 277.000 €

Zur Sicherung der Bodenfunktionen, wie sie in der EU Mission Soil angestrebt werden, ist eine quantitative Kenntnis der physikalisch-chemischen Bodeneigenschaften in Zeit und Raum erforderlich. In Österreich gibt es mehrere nationale Monitoring- und Kartierungsprogramme, die zu diesem Zweck herangezogen werden können. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das die hohen Kosten von nasschemischen Standard-Labormethoden sowohl das Monitoring- wie auch Kartier-Bemühungen mittels Digital Soil Mapping (DSM) stark einschränken. Die Einführung von Analysemethoden, die eine kosteneffiziente Charakterisierung physikalisch-chemischer Bodeneigenschaften ermöglichen, wie z. B. die Fourier-Transformations- Infrarot-Spektroskopie (FT-IR), ist daher dringend erforderlich.

Im Rahmen von BOSPORUS werden wir drei Elemente zusammenführen, um das Potenzial der IR-Spektroskopie für Bodenmonitoring und -kartierung in Österreich nutzbar zu machen. Wir werden (1) ein Bodenspektroskopie-Labor am Bundesforschungszentrum für Wald (BFW) einrichten, welches für Hochdurchsatzanalysen ausgestattet ist; (2) eine große Bodenspektralbibliothek (SSL) für österreichische Waldböden aufbauen, die auf IR-Spektren und Laborreferenzdaten von 1300 archivierten Bodenproben basiert; und (3) den Nutzen von IR-spektroskopisch abgeleiteten Bodendaten für Monitoring und DSM in einem bewaldeten Einzugsgebiet in der Steiermark testen. Wir werden dazu IR-Spektren von ca. 1600 Bodenproben messen, die mit Referenzdaten kombiniert werden, um drei verschiedene SSLs zu erstellen: eine große SSL, welche für österreichische Waldböden repräsentativ ist, und zwei kleinere SSLs, die die Bodeneigenschaften im Testgebiet zu zwei verschiedenen Zeitpunkten widerspiegeln.

Diese Datensätze werden zur Beantwortung von vier Forschungsfragen verwendet: (1) Wie gut können wir chemische Eigenschaften österreichischer Waldböden anhand von globalen Modellen, die aus einer großen SSL abgeleiteten werden, vorhersagen? (2) Wie gut können wir standortspezifische Bodeneigenschaften unter Verwendung lokaler IR-Spektren und spektralen Transfers überwachen? (3) Wie schneiden traditionelle Pedotransferfunktionen im Vergleich zu spektralen Modellen bei der Vorhersage fehlender Bodendaten ab? und (4) Kann die Einbeziehung spektroskopisch abgeleiteter Bodendaten zu DSM-Produkten von ähnlicher Qualität im Vergleich zu einem Standardszenario führen?

Zu diesem Zweck werden wir mehrere Modelle sowohl mit maschinellem Lernen als auch mit traditionellen chemometrischen Verfahren erstellen, um Bodeneigenschaften aus IR-Spektren vorherzusagen. Darüber hinaus werden wir maschinelles Lernen einsetzen, um Karten der Bodeneigenschaften für das Testgebiet zu erstellen.

Die Projektergebnisse umfassen (1) ein funktionsfähiges Bodenspektroskopie-Labor am BFW; (2) drei SSLs für österreichische Waldböden, die als Rückgrat einer Österreich-weiten SSLs dienen können; (3) validierte globale Spektralmodelle für mehrere wichtige physikalisch-chemische Bodeneigenschaften; (4) validierte lokale Spektralmodelle für das Monitoring im Testgebiet; und (5) digitale Bodeneigenschaftskarten des Testgebiets.

 

Die Projektergebnisse werden durch Veröffentlichungen in Fachzeitschriften und breitenwirksamen Medien verbreitet und für das Testgebiet in einem Workshop vor Ort mit angehenden Förstern diskutiert werden.


Assessing the effects of minimum tillage on soil biodiversity using metabarcoding (MetaSoil)

Projektleitung: Michael Traugott – Universität Innsbruck – michael.traugott(at)uibk.ac.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 284.500 €

Böden sind komplexe Lebensräume für eine Vielzahl von Leben, und Bodenwissenschaftler haben schon lange erkannt, dass dieses Leben eine fundamentale Grundlage sowohl für die Bildung von Böden selbst als auch für das, was den größten Teil des oberirdischen Lebens in fast allen terrestrischen Lebensräumen ernährt, ist. Daher besteht ein großer Bedarf, die "Black Box" des Lebens zu verstehen, die sich unter der Erde befindet. Nicht zuletzt, weil dieses Leben unter enormem menschlichem Druck steht.

Insbesondere Landwirte sind sich der Notwendigkeit gesunder und produktiver Böden zutiefst bewusst. Hierbei spielt die Verringerung der Bodenbearbeitung und der Störung des Bodens eine wesentliche Rolle um das Bodenleben und die Bodengesundheit im Allgemeinen zu fördern. Wie sich die Reduzierung der Bodenbearbeitung im Ackerland auf die Bodenbiodiversität und den Gesundheitszustand des Bodens auswirkt, ist jedoch nur unzureichend verstanden. Darüber hinaus wäre es wünschenswert, die Messung des Zustands der biologischen Vielfalt des Bodens auf einzelnen Feldern zu ermöglichen, um die Bodenbewirtschaftung anzupassen, um bestimmte funktionelle Gruppen zu fördern, die für die Ökosystemleistungen des Bodens unerlässlich sind.

In diesem Projekt werden wir die Bodenbiodiversität messen und untersuchen, wie sie durch die Reduzierung der Bodenbearbeitung beeinflusst wird, indem wir das Potenzial von (e)DNA-Metabarcoding zur umfassenden Charakterisierung der Bodenbiodiversität nutzen. Die vorgeschlagene Forschung wird Unterschiede in der Arten-/Taxavielfalt und Zusammensetzung von unterirdischen Lebensgemeinschaften in konventionell bewirtschafteten und minimal bewirtschafteten Feldern untersuchen und auf eine breite Palette funktioneller Gruppen innerhalb von Bodenorganismengemeinschaften abzielen – von Bodenmikroben bis hin zu Tieren –, die eine Schlüsselrolle bei der Bereitstellung von Bodenökosystemdienstleistungen spielen.

Zu diesem Zweck werden wir in Zusammenarbeit mit dem Verein Bodenleben eine Vielzahl von landwirtschaftlichen Feldern mit unterschiedlichen Bodentypen in ganz Österreich untersuchen. Dabei werden wir erforschen wie DNA-basierte Biodiversitätsbewertungen mit etablierten Indikatoren für die biologische Bodengesundheit verknüpft werden können. Darüber hinaus werden Mitglieder des Vereins Bodenleben direkt an dieser Studie beteiligt sein, um die Machbarkeit der Implementierung von Citizen-Science-Ansätzen in Monitoring der biologischen Vielfalt von Böden unter Einbeziehung von verschiedenen Stakeholdern zu bewerten.

Durch die Zusammenarbeit mit den Bodenlebener Landwirten, landwirtschaftlichen Beratungsspezialisten, kommerziellen Laboren welche Bodenanalytik anbieten und staatlichen Institutionen, die sich mit Böden in der Landwirtschaft befassen, wollen wir ein Verständnis dafür gewinnen, wie mittels Metabarcoding des Bodenlebens ein benutzerfreundliches und umfassenderes Verständnis der Bodenbiodiversität ermittelt kann. Dies soll zukünftig helfen zu verstehen, wie Böden auf Bewirtschaftungspraktiken wie z.B. minimale Bodenbearbeitung reagieren. Die Ergebnisse unseres Projekts werden Landwirten, Wissenschaftlern und politischen Entscheidungsträgern eine fundierte Entscheidungsfindung erleichtern, um ein nachhaltiges Management von landwirtschaftlichen Böden unterstützen und Bodengesundheit langfristig zu sichern.


In situ Tracking of Soil Invisibles: A case Study of Soil Nitrogen Cycling via Simultaneous Monitoring of Soil Microbes, Soil Chemicals, and Soil Gases (SOILMCG)

Projektleitung: Stefanie Maier – Universität Graz – stefanie.maier(at)uni-graz.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 280.800 €

Böden sind die lebendige Haut der Erde und spielen eine zentrale Rolle im Kreislauf von Wasser, Kohlenstoff, Stickstoff und anderen lebenswichtigen Elementen. Aufgrund ihrer porösen Beschaffenheit ermöglichen Böden die Koexistenz mehrerer Phasen, einschließlich fester Partikel, Flüssigkeiten und Gase. Dies ermöglicht den Austausch von Materie, Energie und Informationen zwischen dem Boden und der Atmosphäre und dient gleichzeitig als Lebensraum für verschiedene Organismen, die biologische Prozesse innerhalb der biogeochemischen Kreisläufe ermöglichen. Stickstoff ist eines der lebensnotwendigen Elemente sowohl für Bodenorganismen als auch für Pflanzen, und seine Verfügbarkeit hängt von mikrobiellen Prozessen wie der Nitrifikation und Denitrifikation ab. Eine Erhöhung des Stickstoffgehalts im Boden durch Düngung fördert das Pflanzenwachstum, führt aber auch zu unerwünschten Umweltauswirkungen wie der Auswaschung von Stickstoffverbindungen in das Grundwasser und der Freisetzung von gasförmigem Stickstoff als Luftschadstoffe. Ein angemessener Einsatz von Düngemitteln kann dazu beitragen, diese schädlichen Emissionen zu verringern, aber eine effektive Optimierung erfordert präzise Messungen und ein mechanistisches Verständnis der Stickstoffprozesse im Boden. Aufgrund der hohen Reaktivität und Instabilität der Stickstoffverbindungen im Boden ist es jedoch schwierig, die tatsächliche Massenbilanz während der Umwandlungsprozesse von Stickstoff zu verfolgen.

In dem vorgeschlagenen Projekt soll ein interdisziplinärer Messaufbau entwickelt werden, der ein In-situ Monitoring des Bodens nicht nur im Labor, sondern auch unter Feldbedingungen ermöglicht, um die mikrobielle Aktivität, anorganischen Stickstoffverbindungen im Bodenwasser und emittierte gasförmige Verbindungen zu messen. 

Um diese nicht sichtbaren Bodenbestandteile zu verfolgen, wollen wir die Stärken der OFM-Technologie (Open Flow Microperfusion), die eine kontinuierliche Probenahme von mikrobiellen Stoffwechselprodukten ermöglicht, mit der DC-Methode (Dynamic Chamber) zur Online-Messung von Emissionen aus Böden kombinieren. Im Rahmen des Projekts wird diese neue Methode (OFM-DC) entwickelt und ihre Anwendung bei der Untersuchung des Stickstoffkreislaufs gezeigt, insbesondere bei der Untersuchung der Auswirkungen von Stickstoffeinträgen in landwirtschaftlich genutzte Böden. Mit der OFM-DC werden gleichzeitig (1) die mikrobielle Aktivität (2) anorganische Stickstoffverbindungen in der Bodenlösung (Ammonium, Nitrit, Nitrat), und (3) Emissionen von Bodengasen (CO2 und N-Gase) verfolgt. Im Rahmen einer vergleichenden Studie werden wir zwei Methoden der Stickstoff-Zugabe untersuchen: chemische Stickstoffdünger und Stickstoff fixierende Organismen. Durch die Einbeziehung eines mechanistischen Modells wollen wir die Veränderungen der mikrobiellen Prozesse nach Stickstoffeintrag untersuchen und deren Auswirkungen auf den biogeochemischen Kreislauf von Kohlenstoff und Stickstoff quantifizieren. Mit der Einführung dieses innovativen Messsystems und eines umfassenden mechanistischen Modells soll unsere Forschung die derzeitigen Wissenslücken über dynamische Prozesse in Böden schließen und dazu beitragen, die Bodengesundheit zu erreichen und zu erhalten. Dies wird uns in die Lage versetzen, globale Umweltprobleme in Angriff zu nehmen, einschließlich der Regulierung biogeochemischer Prozesse, der Ernährungssicherheit, des Treibhausgasmanagements und der Bodenverschmutzung.


Grassland management and the resilience of soil carbon to drought (DroughtSoil)

Projektleitung: Michael Bahn – Universität Innsbruck – stefanie.maier(at)uni-graz.at
Projektlaufzeit: 2 Jahre Förderung: 250.100 €

Grünland bedeckt mehr als zwei Drittel der landwirtschaftlichen Nutzfläche und speichert große Mengen an Kohlenstoff im Boden, was für die Klimaregulation von zentraler Bedeutung ist. Während zahlreiche Studien die Rolle unterschiedlicher Formen der Grünlandbewirtschaftung für die Kohlenstoffspeicherung im Boden belegen, bestehen noch große Unsicherheiten darüber, ob und wie die Bewirtschaftung die Auswirkung von Dürre-Ereignissen auf den Bodenkohlenstoff in Grünland verändern könnte. Ein besseres Verständnis wird dringend benötigt, da aktuelle Klimaprognosen von einer deutlichen Zunahme der Häufigkeit und Intensität von Dürre-Ereignissen ausgehen.

Das vorgeschlagene Projekt zielt darauf ab, 1) die Auswirkungen von Dürre auf den organischen Kohlenstoff im Boden (SOC) und die Boden-CO2-Emissionen von Grünlandflächen zu verstehen, die sich hinsichtlich der Bewirtschaftungsintensität und der Landnutzung unterscheiden, 2) zu untersuchen, wie die Intensität von Dürre die Auswirkungen der Rhizosphäre auf den Abbau von SOC im Grünland beeinflusst, 3) in Langzeitexperimenten in Grünland zu prüfen, ob und wie jährlich wiederkehrende

Dürre-Ereignisse die Reaktionen der Bodenatmung und der Mineralisierung von SOC auf eine weitere Dürre verändern und zu einer vermehrten Freisetzung von bislang gut gebundenem SOC führen, 4) eine umfassende Synthese der Dürrereaktionen von SOC und den Boden-CO2-Emissionen in Grünland in Abhängigkeit von den Boden- und Ökosystemeigenschaften sowie den Bewirtschaftungspraktiken zu erstellen und eine Datenbank aufzubauen, die als Input und zur Validierung von Modellen dienen kann, und

5) eine inter- und transdisziplinäre Wissensintegration unter Einbeziehung von Akteuren aus dem Agrarsektor und Klimaökonomen zu erreichen und Empfehlungen für Bewirtschaftungspraktiken im Grünland zu entwickeln, die den Aufbau von SOC in Grünland begünstigen und seine Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit verbessern.