09.01.2019 | Blitzlicht | Angelina Tittmann

Globale Studie liefert neue Erkenntnisse zum Kohlenstoffumsatz in Fließgewässern

Wie eine gemeinsame Studie von 153 Forschenden aus 40 Ländern zeigt, bestimmen klimatische Faktoren wie Temperatur und Feuchtigkeit den Kohlenstoffumsatz in Fließgewässern und ihren Uferzonen. Dieser ist wiederum entscheidend für das Funktionieren von Flussökosystemen und ihren Nahrungsnetzen bis hin zum globalen Kohlenstoffkreislauf.

Für die Studie untersuchten die IGB-Forscher Mark Gessner, Hans-Peter-Grossart und Darren Gilling Fließgewässer im nordostdeutschen Tiefland sowie im Harz und in Portugal. | Foto: Darren Gilling

In Bäche und Flüsse gelangen große Mengen organischen Kohlenstoffs aus der umgebenden Landschaft, u.a. in Form von Pflanzenresten, die dort entweder abgebaut oder weitertransportiert werden. „Flussökosysteme spielen eine bedeutende Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf: Sie regulieren die Abbauraten und transportieren organische Stoffe in die Ozeane“, sagt Prof. Scott Tiegs von der Oakland University in Michigan, USA, der die Studie leitete. „Dem gegenüber steht jedoch nur ein rudimentäres Verständnis davon, wie sich die Abbauraten auf globaler Ebene von Gewässer zu Gewässer und mit der jeweiligen klimatischen Zone unterscheiden.“

Nordostdeutsches Fließgewässer Foto: Hans-Peter Grossart

Hier setzt die aktuelle Studie an: Im Gegensatz zu den meisten früheren Untersuchungen zum Kohlenstoffkreislauf in Bächen und Flüssen war die Methodik für alle Standorte identisch. Genutzt wurde eine einfache, strikt standardisierte Methode, die es einer großen Anzahl von Forschenden weltweit ermöglichte, zusammenzuarbeiten. Zu ihnen gehören Mark Gessner, Hans-Peter Grossart und Darren Gilling, die insgesamt acht Bäche und ihre Uferzonen in den gemäßigten Breiten Mitteleuropas untersuchten.

Die Ergebnisse liefern nicht nur grundlegende Informationen über die Funktionsweise von Fließgewässern und ihren Uferzonen, sondern auch neue Erkenntnisse über ihre Reaktionen auf die Erderwärmung und andere Faktoren des globalen Klimawandels, so ist der Umsatz von Kohlenstoff aus Pflanzenresten stark von der mikrobiellen Aktivität abhängig. Diese wird nicht nur durch Umweltfaktoren, sondern auch durch die Zusammensetzung der mikrobiellen Lebensgemeinschaften bestimmt, und variiert daher von Standort zu Standort. Unabhängig von den Temperaturverhältnissen wurden langsame mikrobielle Umsätze an Standorten in allen Breitengraden beobachtet, während sehr hohe Umsatzraten ausschließlich auf niedrigere Breiten beschränkt waren. Im Zuge der Erderwärmung ist es wahrscheinlich, dass auch der mikrobielle Umsatz in den höheren Breiten deutlich beschleunigt wird.

Die Ergebnisse wurden Open Access in der Zeitschrift > Science Advances veröffentlicht.

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