Umsatz und Speicherung von Bodenkohlenstoff entlang eines Breitengradgradienten in Wäldern der sibirischen Taiga und der Tundra

Boreale Walder nehmen etwa 17% der Landflache der Erde ein und sind ein wichtiger Speicher fur organischen Kohlenstoff (OC). Es wird erwartet, dass sich diese Okosysteme durch den Klimawandel stark verandern, wobei mit zunehmenden Storungen durch Feuer, und einer Expansion der Walder in die angrenzende Tundra im Norden gerechnet wird. Die Folgen fur die C-Speicherung im Boden sind ungewiss, da wenig uber die OC-Vorrate, deren Stabilitat und Umsatzzeiten in den wenig zuganglichen Waldern Sibiriens und der angrenzenden Tundra bekannt ist. Deshalb haben wir insgesamt 20 Bodenprofile bis 30 cm Tiefe entlang des 96ten Langengrades von Breitengrad 55 bis 73 untersucht, von denen 13 im borealen Wald und 7 in der Tundra lagen. Neben der Bestimmung der OC- und N-Vorrate wurden eine Dichtefraktionierung der Boden durchgefuhrt und die 14C-Gehalte bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass im Waldbereich der Anteil des im Boden gespeicherten OC mit zunehmendem Breitengrad von 40% bei 55° auf uber 90% bei 67° zunimmt. Trotz einer Abnahme der mittleren Temperatur von uber 10°C und der Baum-Biomasse, findet man weder in der Auflage noch im Mineralboden eine Abhangigkeit der OC-Vorrate oder des 14C-Gehalts vom Breitengrad. Dies kann fur das 14C damit zusammenhangen, dass insgesamt langsamere Umsatzzeiten bei niedrigen Temperaturen zu einem Anstieg des 14C-Gehalts von schnellen Pools (Bombenpeak), aber einer Abnahme des 14C-Gelhalts von langsamen Pools (radioaktiver Zerfall) fuhren wurden, so dass sich im Gesamtboden beides ausgleichen kann. Zudem sind die Umsatzzeiten der normalerweise rasch abbaubaren leichten Fraktion durch pyrogenen Kohlenstoff uberpragt, so dass in den Oberboden aller Waldstandorte bis zum 64sten Breitengrad die leichte Fraktion alter ist als die mineralassoziierte. Dies zeigt, dass Storungen durch Feuer die Bildung von stabilem OC in diesen Systemen beeinflussen. Trends zu Anderungen beobachten wir aber erst beim Ubergang von der Taiga zur Tundra um den 67sten Breitengrad, wenn die 14C-Gehalte der organischen Auflage von 112±2 auf 77±27‰ und im Mineralboden (0-30 cm) von -132±29 auf -240±173‰ abnehmen. Dabei ist die raumliche Variabilitat der 14C-Gehalte in der Tundra deutlich hoher ist als im Wald. Die niedrigeren 14C-Gehalte der Boden der Walder Sibiriens im Vergleich zu Europaischen Waldern der gemasigten Breiten deuten auf eine hohere mittlere Stabilitat des OC in Sibirien hin. Ergebnisse der Dichtefraktionierung der Tundra-Standorte stehen noch aus.