Microbial mineralization processes influenced by water table changes and peat quality in an acidic fen

Reiche, Marco

Wassersättigung und anoxische Bedingungen verringern die Mineralisation der organischen Substanzen in Mooren und dennoch sind sie als Quellen der klimarelevanten Gase CH4 und CO2 bekannt. Das Ziel dieser Arbeit bestand darin, den Einfluss von wechselnden Wasserständen und unterschiedlichen Torfqualitäten auf mikrobielle Mineralisationsprozesse in Torf bis zu einer Tiefe von 40 cm zu untersuchen. Ein schneller und einfacher Torfqualitätsindex wurde erstellt, um das Treibhausgaspotential des Torfes widerspiegeln zu können. Dazu wurde die thermische Zersetzbarkeit der Torfproben mit der anaeroben Bildung von CO2 und CH4 verglichen. Im Allgemeinen waren die Raten für Exoenzyaktivitäten und Fe(III)-Reduktion sowie CO2- und CH4-Bildung in den oberen 10 cm des Torfes erhöht. Torf nahe der Oberfläche wies einen hohen Qualitätsindex und einen erhöhten Anteil von kohlenhydrat- und ligninhaltiger pflanzlicher Biomasse auf. Obwohl eine Abnahme der Fe(III)-Reduktionsraten mit ansteigender Tiefe beobachtet werden konnte, waren die Abundanzen der kultivierten Fe(III)-Reduzierer über die Tiefe nahezu konstant. Die mikrobiellen Fe(II)-Oxidationsraten waren im Vergleich zur chemischen Oxidation um das 1,5-fache erhöht und entstandene Fe(III)-oxide wiesen eine feinkörnigere Struktur auf. Die erwartete Zunahme von Dürre- und Starkregenereignissen scheint in diesem Moortyp zu keiner verstärkten Mineralisierung der organischen Substanz zu führen, da eine hohe Wasserhaltekapazität des Torfes eine schnelle Austrocknung während schwankender Wasserstände verhindert, Mikroorganismen in der mikrobiell aktivsten oberen Torfschicht an oxische Bedingungen angepasst zu sein scheinen und tiefere Schichten trotz erhöhter Exoenzymaktivität zu keiner wesentlichen CO2-Bildung beigetragen haben. Dennoch, die Anreicherung von Nitrat, Fe(III) und Sulfat im Torfkörper, sollte in einer verstärkten mikrobiellen Nutzung dieser alternativen Elektronenakzeptoren resultieren.

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Reiche, Marco: Microbial mineralization processes influenced by water table changes and peat quality in an acidic fen. 2009.

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