Identifizierung der Mechanismen, durch die Oberflächenprozesse den Kohlenstoffkreislauf der Erde beeinflussen, und Entwicklung neuer Konzepte für ein zukünftiges Kohlenstoffmanagement auf Landschaftsebene.

Erosion und Verwitterung von Silikatgesteinen entziehen der Erdatmosphäre CO₂ und sorgen somit für die langfristige relative Stabilität des Erdklimas, das die Entstehung von Leben und die Evolution komplexer Organismen ermöglicht hat. Darüber hinaus trägt die Ablagerung von organischem Kohlenstoff aus Erosion von z.B. Böden und Sedimenten zur Bildung von langfristig stabilen Kohlenstoffreservoiren an vorhersagbaren Orten und in vorhersagbaren Mengen bei. Wir untersuchen die natürlichen Wege, über die CO₂ zwischen der Erdatmosphäre und geologischen Speicherstätten ausgetauscht wird. Zu den Schwerpunkten gehören:

• Verwitterung in oberirdischen und unterirdischen Reservoiren,
• Transfer und Stabilisierung von organischem Kohlenstoff in Böden,
• die Rolle von Bodenerosion und Erdrutschen,
• den Transport von organischem Kohlenstoff in geologische Depozentren, mit Schwerpunkt auf Flüssen als Transportwege,
• die Erhaltung von organischem Kohlenstoff in geologischen Reservoiren
• Die Auswirkungen menschlicher Eingriffe in Landschaften auf deren langfristige Kohlenstoffbilanz,
• Die langfristigen Auswirkungen von Optionen zur Entfernung von Kohlendioxid (wie verstärkte Verwitterung) auf die Dynamik des Kohlenstoffkreislaufs an der Oberfläche

Ein explizites Ziel unserer Forschung ist es, die Kohlenstoffmassenbilanz aktiver orogener Systeme und alluvialer/fluvialer Landschaften quantitativ zu erfassen. Wir arbeiten auch an der Integration von in Flüssen gelöstem anorganischen und partikulären organischen Kohlenstoff in numerische Modelle der Landschaftsdynamik, um Szenarien zu untersuchen, die geomorphologische, klimatische oder tektonische Veränderungen über längere Zeiträume beinhalten.

Darüber hinaus wollen wir die Auswirkungen quantifizieren, die menschliche Eingriffe in die Landschaften der Erdoberfläche während des Holozäns auf den langfristigen Kohlenstoffkreislauf haben und hatten. Dabei konzentrieren wir uns auf Flusssysteme und Flussauen als Transporter, Transformatoren und Reaktoren für Kohlenstoff. Menschliche Aktivitäten haben viele Flusssysteme umgestaltet, die Sediment-, anorganische und organische Kohlenstoffversorgung verändert und Verwitterungsprozesse und die Kohlenstoffstabilisierung in Auen beeinflusst, aber die Nettoauswirkungen sind noch nicht quantifiziert. 

Wir verwenden geochemische Werkzeuge, um diese Prozesse im Laufe der Zeit zu verfolgen, Kohlenstoffflüsse zu quantifizieren und numerische Modelle zu entwickeln, mit denen sich diese Kohlenstoffflüsse vorhersagen lassen.

Auf der Grundlage unserer Ergebnisse wollen wir Konzepte für ein zukünftiges Kohlenstoffmanagement auf Landschaftsebene entwickeln, die die Effizienz von Landschaften bei der Speicherung und Stabilisierung von Kohlenstoff berücksichtigen und zu einer langfristigen Strategie für eine klimaneutrale Zukunft im Anthropozän beitragen.