Wir konzentrieren uns auf eine Reihe von gut charakterisierten Geländestandorten in den Schweizer Zentralalpen, der südlichen Sierra Nevada in Kalifornien und im Hochland von Sri Lanka. Diese sind auf ähnlichen granitischen Lithologien ausgebildet und bilden zusammen eine „Erodosequenz“ - Standorte, die einen Gradienten der Erosionsraten definieren, analog zu einer „Chronosequenz“ (unterschidlich alte Oberflächen) oder einer „Klimosequenz“ (Oberflächen mit unterschiedlichem Klima). Wir kombinieren unser Fachwissen im Bereich der kosmogenen Nuklide und der Metall-(Isotopen)-Geochemie, um quantitative Daten über die absoluten und relativen Umsätze von Elementen in der erodierenden Kritischen Zone zu erhalten, und um Hypothesen über den Einfluss der Erosion auf die Verwitterung und den Elementkreislauf zu testen.

Die Rate, mit der frisches Gestein der Verwitterung und Erosion ausgesetzt wird, setzt auch eine Obergrenze für die Geschwindigkeit, mit der wichtige mineralische Nährstoffe wie Phosphor, Kalium, Magnesium oder Zink einem Ökosystem zugeführt werden können. Wir sind daher auch daran interessiert, welche Strategien Ökosysteme anwenden, um diese essenziellen Nährstoffe zu gewinnen und zu speichern – und ob sich diese Strategien entlang der Erodosequenz unterscheiden.

Abbildung: Hier ist eine “Chronosequenz” zu sehen. Hier entwickeln sich Verwitterungszone und Boden mit dem Alter nach einer Freilegung von unverwittertem Gestein (durch einen Gletscherrückzug oder einen frisch erstarrten Lavastrom z.B.). Unten sehen wir eine “Erodosequenz”. In dieser gibt es kein eigentliches Bodenalter, sondern eine “Verweilzeit”, die mit zunehmender Erosionsrate abnimmt. Die geochemischen Flüsse nehmen sowohl mit Alter (Chronosequenz) als auch Verweilzeit (Erodosequenz) ab, während die Nährstoffzyklierung durch Pflanzen zunimmt.