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Christopher Poeplau

Promotion zum Dr. rer. nat. im Dezember 2012

Christopher Poeplau mit Doktorhut
Christopher Poeplau mit Doktorhut (© Thünen-Institut/AK)

Christopher Poeplau ist der erste fertige Doktorand des Thünen Instituts für Agrarklimaschutz. Er hat seine Arbeit im Dezember 2012 innerhalb von drei Jahren abgeschlossen und danach erfolgreich an der Technischen Universität Braunschweig verteidigt. Die Arbeit war Teil des europäischen Projekts GHG-Europe mit dem Titel „The effect of land-use change on soil organic carbon stocks and quality in Europe“.

Landnutzungsänderungen beeinflussen das Gleichgewicht von Aufbau und Abbau organischer Bodensubstanz und führen dadurch zu Änderungen im Vorrat und Qualität von Bodenkohlenstoff. Weltweit haben Landnutzungsänderungen einen Anteil von etwa 20 % an den anthropogenen Treibhausgasemissionen. Es existieren aber nur wenige Studien zu Landnutzungsänderungen und Bodenkohlenstoff in Europa. Ziel der Arbeit war es für die wichtigsten Landnutzungsänderungen in Europa deren Einfluss auf die Vorräte und Qualität der organischen Bodensubstanz zu bestimmen und damit deren Klimawirksamkeit.

Die Arbeit bestand aus einer globalen Meta-Analyse basierend auf 322 untersuchten Standorten mit Landnutzungsänderungen. Mit diesem Datensatz wurde der zeitliche Verlauf der Vorratsänderungen der organischen Bodensubstanz analysiert. Es stellte sich heraus, dass die Akkumulation von organischer Bodensubstanz stets deutlich langsamer erfolgte als die Abnahme. Bodenkohlenstoff kann also schnell verloren gehen aber nur langsam wieder im Boden gebunden werden. [Publikation]

Eine Pan-europäische Beprobungskampagne an 24 Standorten mit über 2000 Bodenproben ergab neue Einsichten in die Qualität und damit die Vulnerabilität der organischen Bodensubstanz bei Landnutzungsänderungen. Bodenkohlenstoff unter Wald war deutlich labiler und vulnerabler als unter Grünland, obwohl sich die Gesamtmenge unter beiden Landnutzungsformen kaum unterschied. [Publikation]

Als eine relativ neue Landnutzungsänderung wurde die Umwandlung von Acker zur Energiepflanze Miscanthus (Elefantengras) an sechs Flächen in Europa untersucht. Durch die Bestimmung des stabilen Isotops 13C und der Nutzung des Kohlenstoffumsatzmodells RothC konnte zwischen der Akkumulation von Miscanthus-bürtigem Kohlenstoff und der Abnahme von altem Bodenkohlenstoff unterschieden werden. Die durchschnittliche jährliche Akkumulation unter Miscanthus betrug 0,4±0,2 Mg C ha-1. Miscanthus-Anbau ist damit eine der effektivsten Maßnahmen zur Anreicherung von Bodenkohlenstoff in der Landwirtschaft. [Publikation]

Die Doktorarbeit von Christopher Poeplau leistet einen wichtigen Beitrag zum Verständnis der Dynamik von Bodenkohlenstoff nach Landnutzungsänderungen in Europa.