Forschungsprojekt TRUESOIL – 2022 bis 2025
True SOC sequestration: understanding trade-offs and dynamic interactions between SOC stocks and GHG emissions for climate-smart agrisoil management
Die Kohlenstoffsequestrierung in Böden ist ein wirksames Mittel, um Kohlenstoffdioxid (CO2) aus der Atmosphäre zu entfernen und den Klimawandel abzuschwächen. Darüber hinaus ist eine erhöhte organische Substanz im Boden mit zahlreichen Vorteilen für die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen verbunden, u. a. Pflanzenproduktivität und Ernährungssicherung, Wasserrückhalt und Überschwemmungs-/Erosionsschutz, Nährstoffkreisläufe und Schadstoffbelastung sowie bodenbiologische Vielfalt.Landwirtschaftlich genutzte Böden sind weltweit verarmt an organischem Kohlenstoff (OC) und weisen daher ein hohes Potenzial zur Kohlenstoffsequestrierung auf, wenn sie entsprechend bewirtschaftet werden. Verschiedene agrarökologische Bewirtschaftungsmethoden zielen darauf ab, OC im Boden zu erhöhen oder zu erhalten. Dazu gehören erhöhte Kohlenstoffzufuhr (z.B. organische Dünger und Pflanzenreste), alternative Anbausysteme (z.B. Dauerbegrünung) und/oder Maßnahmen zur Verringerung der Verluste von OC im Boden (z.B. reduzierte oder keine Bodenbearbeitung und angepasste Beweidung). Dieselben Maßnahmen könnten jedoch die Emissionen von Treibhausgasen (THG) wie CO2, Distickstoffoxid (N2O) und Methan (CH4) erhöhen, was ihre Wirksamkeit bei der Eindämmung des Klimawandels einschränkt. Bislang wissen wir noch nicht, welche Mechanismen und Einflussfaktoren hinter den erhöhten THG-Emissionen und ihren Wechselwirkungen mit der OC-Sequestrierung unter verschiedenen Boden- und Klimabedingungen stehen. Das liegt zum Teil daran, dass nur wenig darüber bekannt ist, wie abiotische und biotische Faktoren das Ausmaß der OC-Sequestrierung im Boden steuern. Die Quantifizierung negativer Nebeneffekte einer erhöhten OC-Sequestrierung im Boden auf die THG-Emissionen ist notwendig, um geeignete Bewirtschaftungsmaßnahmen zu entwickeln, die die THG-Emissionen reduzieren und gleichzeitig die OC-Vorräte im Boden erhöhen.
In landwirtschaftlich genutzten Böden werden die Wechselwirkungen und Zielkonflikte zwischen agrarökologischen Maßnahmen, Kohlenstoffsequestrierung und THG-Emissionen durch verschiedene biotische und abiotische Faktoren gesteuert, darunter Vegetation, Bodeneigenschaften und klimatische Bedingungen. Dies führt zu einem Mosaik potenzieller Systeme und Auswirkungen, welches die Entwicklung geeigneter Bewirtschaftungsrichtlinien zur Verringerung der THG-Emissionen bei gleichzeitiger Erhöhung der OC-Vorräte erschwert. Um dieses Problem anzugehen, sind groß angelegte Studien erforderlich, in denen Kohlenstoffsequestrierung im Boden gleichzeitig mit den entsprechenden THG-Emissionen unter verschiedenen Umweltbedingungen quantifiziert werden, wobei eine große Zahl von Parametern in dem System aus Pflanzen, Boden und Mikroorganismen berücksichtigt werden muss.
Das zentrale Ziel von TRUESOIL besteht darin, zu bewerten, wie die landwirtschaftliche Bewirtschaftung die Kohlenstoffsequestrierung im Boden und die TGH-Emissionen von Agrarökosystemen mit unterschiedlichen Vegetationen, Bodeneigenschaften und Klimabedingungen beeinflusst. Unter Feldbedingungen werden wir die Rolle verschiedener abiotischer und biotischer Faktoren bei der OC-Sequestrierung und das Ausmaß, in dem sich diese Faktoren auf die THG-Emissionen auswirken, klären. Dabei liegt der Fokus insbesondere auf N2O, angesichts seines hohen Erwärmungspotenzials und der großen Unsicherheit bei den Flusskalkulationen. Es ist bekannt, dass viele kohlenstoffbindende Bewirtschaftungsmaßnahmen den Stickstoffkreislauf im Boden verändern, bzw. das Potenzial dazu haben, was zu erhöhten N2O-Emissionen führt.
Im Rahmen des TRUESOIL-Projekts werden WissenschaftlerInnen von 13 Universitäten und Forschungsinstituten aus der ganzen Welt ihr Fachwissen einbringen und zusammenarbeiten, um unser Verständnis über die Zielkonflikte zwischen OC-Vorräten im Boden und THG-Emissionen für eine klimagerechte landwirtschaftliche Bodenbewirtschaftung zu verbessern. Im Rahmen des Projekts wird ein Netzwerk von Feldexperimenten gebildet, welche nach lokalen Maßnahmen bewirtschaftet werden und in denen die Zielkonflikte zwischen Kohlenstoffsequestrierung und THG-Emissionen bei gewöhnlichen und reduzierten Niederschlägen untersucht werden. Zusätzliche werden Inkubationsversuche im Labor durchgeführt, um tiefergehende wissenschaftliche Fragen zum mikrobiellen System im Boden zu beantworten. Unter Verwendung der gewonnenen Daten wird TRUESOIL das Denitrification Decomposition-Modell einsetzen, um den Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf unter zukünftigen Klimaszenarien zu untersuchen. Aufgrund der großen Spannweite der im Rahmen des Projekts untersuchten pedoklimatischen und geografischen Bedingungen wird TRUESOIL Empfehlungen zu Bewirtschaftungsmaßnahmen herausgeben, die für die LandwirtInnen in den Partnerländern relevant sind, sowie wissenschaftliche Unterstützung für die Entwicklung politischer Maßnahmen auf europäischer und globaler Ebene leisten.
| Partner | University | Country |
| Dr. Ana Meijide | University of Göttingen | Deutschland |
| University of Helsinki | Finnland | |
| National Research Institute for Agriculture | Frankreich | |
| University College Dublin | Irland | |
| University of Chile | Chile | |
| Instituto Nacional de Tecnología | Argentinien | |
| Universidad de Granada | Spanien | |
| Norwegian University of Life Sciences | Norwegen | |
| University of Aveiro | Portugal | |
| University of Otago | Neuseeland | |
| Université Catholique de Louvain | Belgien | |
| Jimma University Ethiopia | Äthiopien | |
| Universitas Negeri Makassari | Indonesien | |
