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Lexikon der Geowissenschaften: Abbauaktivität

Abbauaktivität, wesentlicher Faktor im Kohlenstoffkreislauf der terrestrischen Ökosysteme und wichtige Kenngröße für die Bodenfruchtbarkeit. In den Geowissenschaften interessiert besonders die Kohlenstoffmineralisierung, also der Abbau von organischen Substanzen (Mineralisierung). Die Abbaurate wurde früher in situ bestimmt, indem Zellulosestreifen in verschiedenen Tiefen in den Boden eingebracht und nach einigen Wochen die Substanzverluste gravimetrisch bestimmt wurden. Da beim Abbau von organischen Substanzen als Endprodukt CO2 entsteht, ergab sich eine bessere Charakterisierungsmöglichkeit der Abbauaktivität eines Bodens durch die Messung seiner Respiration. Sie ist sowohl im Feld wie auch in der Klimakammer oder im Labor meßbar und kann direkt als Maß für die Mineralisierung eingesetzt werden. Dafür stehen heute verläßliche Methoden zur Verfügung, die auf der Infrarot-Gasanalyse des entstehenden CO2 in geschlossenen oder halboffenen Meßglockensystemen beruhen. Der größte Anteil ( > 50%) des entweichenden Kohlendioxids entstammt der pilzlichen und bakteriellen Veratmung von organischen Verbindungen (Destruenten) aus den organischen Horizonten des Bodens und der Streuschicht (Streuabbau). Ein kleinerer Anteil (10-50%) entstammt der Wurzelatmung sowie der Atmung von Rhizosphären-Mikroorganismen und Mykorrhizen. Die Atmung der Bodenfauna liefert einen Beitrag von 1-10%. Lediglich 2-30% der gesamten mikrobiellen Biomasse befinden sich in aktivem Zustand. Dies zeigt, daß die Abbauaktivität nicht alleine über die Bestimmung der mikrobiellen Biomasse erfolgen darf. Schließlich entsteht auch bei der abiotischen Kalklösung und bei einigen chemischen Oxidationen Kohlendioxid. Der Anteil dieser "abiotischen CO2-Freisetzung" ist jedoch in der Regel sehr gering ( < 5%). Die Abbauaktivität wird durch abiotische Faktoren gesteuert. Temperatur und Sauerstoffgehalt sind dabei von zentraler Bedeutung. Auch Bodenfeuchte und die Zersetzbarkeit der organischen Substanz (oft gesteuert über den Gehalt an sekundären Pflanzenstoffen) spielen eine wichtige Rolle. Mit der Bodentiefe nimmt die Abbauaktivität in der Regel ab, da in tieferen Bodenhorizonten weniger organische Substanzen als Energiequelle zur Verfügung stehen. Als Folge der Temperaturabhängigkeit entstehen in der nördlichen borealen Zone und in der Subarktis gewaltige Gebiete mit kaum abgebautem, organischem Material (Torf). In gewisser Weise verhalten sich Böden bezüglich der Abbauaktivität jedoch azonal ( Abb. ). Werden Temperatur und die Feuchtigkeit bei Laborversuchen gleichgehalten, ist eine Myrtenmacchie des Mittelmeerraumes hinsichtlich der Abbauaktivität nicht von einer Krähenbeerheide Nordnorwegens zu unterscheiden. [DS]


Abbauaktivität: zonaler Vergleich der Abbauaktivität anhand der Bodenatmung (unter Laborbedingungen, d.h. bei 12ºC und Feldkapazität). Abbauaktivität:
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