Kohlenstoffkreislauf
Kohlenstoffkreislauf. Schwarze Zahlen = Milliarden Tonnen oder Giga-Tonnen Kohlenstoff (Gt C) in den unterschiedlichen Speichern. Violetten Zahlen = Austauschmenge zwischen den Speichern pro Jahr (Gt/a C). Gemeinfrei

Boden ist ein gewaltiger Kohlenstoff-Speicher (= Senke). Mit ungefähren 1.580 Gigatonnen Kohlenstoff enthält er mehr als doppelt so viel Kohlenstoff (C) wie der atmosphärische Speicher und ist somit ein bedeutender Faktor im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die postmortale organische Substanz im Boden (Humus) besteht etwa zur Hälfte (grober Anhaltspunkt, siehe Tabelle) aus Kohlenstoff und ist wichtig für zahlreiche Bodeneigenschaften (Nährstoffversorgung der Pflanzen, Wasserspeichervermögen, Gefügestabilität etc.).

Organisches Material gelangt u. a. durch abgestorbene Pflanzenteile, tote tierische Organismen und Xenobiotica [= organische Verbindungen, die vom Menschen produziert wurden (von griechisch xénos = fremd und bíos = Leben] in den Boden. Mikroorganismen bauen organische Verbindungen ab und setzen den Kohlenstoff aus dem Boden als Kohlenstoffdioxid (CO2) wieder frei. So entweicht aus dem Boden auch ohne den Einfluss des Menschen auf natürliche Weise pro Jahr und weltweit rund das zehnfache an CO2, wie z. B. bei der Verbrennung fossiler Rohstoffe freigesetzt wird. Weltweite Kahlschläge in Wäldern (forstliche Maßnahmen, Anlage von Monokulturen, Kahlschläge für Baumaßnahmen sorgen für eine zusätzliche anthropogene Freisetzung von CO2, da durch die stärkere Belichtung von entwaldeten Waldböden eine höhere Aktivität des Edaphons einhergeht.

Beispiele für Gehalte an organischer Substanz (Humus) und Kohlenstoff von terrestrischen Böden

Schwach haftpseudovergleyte Moder-Braunerde (Berchtesgadener Land, Stahr 1997)
Ah (Sgw)Bv II(Sgw)BvlCv IIIlCv
Org. Substanz % 4,5 1,1 0,8 0,6
Corg. % 2,6 0,6 0,5 0,4
Stark degradierter Tschernosem (Wetterau, Hessen, Sabel 1982)
Ap Ah-Al Ah-Bt Bvh IICc
Org. Substanz % 1,9 1,2 0,9 0,6 0,3
Corg. % 1,1 0,7 0,5 0,4 0,2
Braunerde (Berchtesgadener Land, Dommermuth 1995)
Ah Bv II(Bv)lCv
Org. Substanz % 7,8 1,9 0,9
Corg. % 5,6 1,1 0,5

 

Bei der Landnutzung (Forst- und Landwirtschaft) schwankt die Menge des in die Atmosphäre entweichenden Kohlenstoffdioxids je nach Art und Weise der Produktion und Vorgehensweise. Ein Teil des Bodenkohlenstoffs wird rasch durch Mikroorganismen umgesetzt (mineralisiert), ein anderer durch die Synthese von zum Teil sehr langlebigen Huminstoffen und organomineralischen Verbindungen (Ton-Humus-Komplexe) über Jahrzehnte bis Jahrtausende im Boden, abhängig von der Bodenart und den klimatischen bzw. Standortbedingungen, fixiert.

Literatur:
Dommermuth, C. (1995): Beschleunigte Massenabtragung im Jennergebiet. Ursachen und Auswirkungen beschleunigter Abtragungsvorgänge in Kulturlandschaftsbereichen der Alpen am Beispiel des Jennergebietes im Nationalpark Berchtesgaden.- Forsch. Ber. 32, Nationalpark Berchtesgaden.
Sabel, K.-J. (1982): Ursachen und Auswirkungen bodengeographischer Grenzen in der Wetterau (Hessen).- Frankfurter geowiss. Arb. D, Bd. 3; Frankfurt a. M.
Stahr, A. (1997): Bodenkundliche Aspekte der Blaikenbildung auf Almen. Untersuchungen zur Genese von Blattanbrüchen in schluffreichen Almböden.- Forsch. Ber. 39, Nationalpark Berchtesgaden.