Dieses Projekt ist Teil des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms "EarthShape: Earth Surface Shaping by Biota" (SPP 1803). In EarthShape BioSoils werden die Zusammenhänge zwischen Denudation (Entfernung von Masse durch chemische und physikalische Verwitterung und Erosion) und der Bodenproduktion (Lieferung von Regolithmasse aus Gestein oder Staub) durch biogene Verwitterung untersucht.

Die Rate und der Grad der Gesteinsverwitterung steuert die Freisetzung, Verteilung und den Kreislauf von mineralischen Nährstoffen auf der Erdoberfläche. Dieser Kreislauf steuert, wie sich Ökosysteme entwickeln und diese aufrechterhalten werden.

Während das Substrat in mineralischen und leicht bioverfügbaren Nährstoffen verbraucht wird (Abb. 1), werden Ökosysteme zunehmend von atmosphärischen Inputs wie z. B. gelösten Stoffen in Regen, Staub und Vulkanasche, genährt. Darüber hinaus sammeln sich Nährstoffe, die im Saprolit abgereichert sind, im oberen Teil der Böden an und werden zunehmend recycelt.

Wir vermuten, dass dieses Recycling durch den Nährstoffbedarf der photoautotrophen Gemeinschaft eines Ökosystems kontrolliert wird, um den langfristigen Nährstoffstatus beizubehalten. Wir verwenden verschiedene Isotopensysteme (radiogenes ⁸⁷Sr / ⁸⁶Sr, stabiles ²⁶Mg/²⁴Mg, kosmogenes ¹⁰Be^/9Be), um die Rückkopplungen zwischen der Bio- und Geosphäre unter verschiedenen klimatischen Bedingungen aufzuklären und besser zu verstehen.

Die vier Untersuchungsgebiete von EarthShape (Abb. 2) weisen einen hervorragenden Vegetationsgradienten auf, der vom Klima gesteuert wird und über 2000 km von trockenen zu gemäßigten bis zu feuchten Bedingungen reicht. Die Standorte befinden sich im Abstand von 80 km zur Pazifikküste und auf granodioritischer Lithologie. Darüber hinaus waren die Standorte während der letzten Eiszeit eisfrei und befinden sich in Naturschutzgebieten, wo der anthropogene Einfluss minimal ist.

Projektmitarbeitende

• Dr. Ralf Oeser, ehemals GFZ Sektion 3.3 Geochemie der Erdoberfläche