Ableitung von organischen Kohlenstoffvorräten auf land- und forstwirtschaftlich genutzten Böden Deutschlands

Land / Region: Deutschland

Projektanfang: 31.03.2016

Projektende: 31.10.2020

Projektstand: 04.04.2018

Hintergrund

Die wichtigsten Faktoren, die langfristig den organischen Kohlenstoffgehalt im Boden bestimmen, sind bodenbildende Prozesse, Landnutzung, Klima (z. B. Bodenfeuchte, Trockenheit), Relief und Bodentiefe. Durch diese Faktoren können Böden eine Kohlenstoffsenke oder -quelle darstellen. Deshalb ist zum Beispiel für die Entwicklung von Klimamodellen oder den Bodenschutz eine exakte Beschreibung der aktuellen Bodenkohlenstoffvorräte wichtig. Allerdings ist es immer noch eine Herausforderung, Vorhersagen für den organischen Kohlenstoffvorrat in Böden Deutschlands zu treffen. Eine Schwierigkeit dabei ist es, aus punktförmig erhobenen Informationen mittels Regionalisierung flächenhafte Aussagen abzuleiten. Eine ungenügende Datenlage sowie ein unzureichendes Verständnis der den Kohlenstoffgehalt im Boden bestimmenden komplexen Mechanismen kann dabei zu einer Verringerung der Genauigkeit dieser Aussagen beitragen. Das Ziel dieses Projekts ist daher die Ermittlung eines Bodenkohlenstoffmodells auf Basis von Labor- und Profildaten. Die Modellergebnisse werden anschließend auf Grundlage der bodenkundlichen Übersichtskarte in die Fläche übertragen. Die resultierenden digitalen Flächeninformationen der organischen Kohlenstoffvorräte der land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen Deutschlands können damit zukünftig als Grundlage für weiterführende Auswertungen und Modellierungen genutzt werden.

Schema zur Ableitung der organischen Kohlenstoffvorräte Quelle: BGR

Projektdurchführung

In Kooperation mit den Staatlichen Geologischen Diensten Deutschlands wurden für das Projekt Profil- und Labordaten zusammengestellt. Diese Punktdaten werden zur Ermittlung der deutschlandweiten organischen Kohlenstoffvorräte mit den Leit- und Begleitprofilen der Bodenübersichtskarte 1:200.000 (BÜK200) gekoppelt. Die Leit- und Begleitprofile der BÜK200 bieten die Verfügbarkeit von bodenform- und horizontspezifischen Kennwerten, so dass eine Verknüpfung mit Labordaten über die Profilinformationen möglich ist. Hierzu wurden die Profilinformationen der BÜK200 und der Feld- und Labordaten harmonisiert und qualitätsgesichert. Insgesamt stehen etwa 106 000 harmonisierte und qualtitätsgesicherte Bodenproben mit Labormessungen zum Kohlenstoffgehalt für die Auswertung zur Verfügung. Auf Grundlage eines entwickelten Differenzierungsmodells, aufbauend auf den Arbeiten von Möller und Kennepohl (2014), können den BÜK200 Leit- und Begleitprofilen mittlere Kohlenstoffgehalte aus den Labormessungen zugewiesen werden. Die Kohlenstoffvorräte werden aus den zugewiesenen mittleren Kohlenstoffgehalten und den Schätzwerten zur effektiven Lagerungsdichte und zum Grobbodenanteil, welche den BÜK200 Leit- und Begleitprofilen hinterlegt sind, berechnet. Über die zugehörigen BÜK200-Flächeneinheiten werden diese in die Fläche übertragen. Es ist geplant, die berechneten Kohlenstoffvorräte über einen unabhängigen Datensatz des Thünen-Instituts zu validieren.

Literatur:

Möller, A.; Kennepohl, A. 2014. Abschätzung von CO2-Emissionen und -Retentionen durch Landnutzungsänderungen anhand regionalisierter Kohlenstoffvorräte auf landwirtschaftlich genutzten Böden Niedersachsens. Geobericht 27. Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie, Hannover.

Partner:

Staatliche Geologische Dienste Deutschlands
Thünen-Institut – Institut für Agrarklimaschutz