www.stone-ideas.com

Stickstoff als Pflanzendünger stammt auch aus verwittertem Gestein und nicht nur aus der Luft

Sedimentgestein wie Sandstein enthält oft vergleichsweise viel Stickstoff. Hier ein Foto aus dem Bryce Canyon Nationalpark in Utah in den USA. Foto: Katrin SpeicherErkenntnisse zu wichtigen Verbindungen zwischen Atmosphäre, Biosphäre und Erdoberfläche / Eine Möglichkeit, Kohlendioxid zu binden?

Jahrhundertelang glaubten die Wissenschaftler, dass aller Stickstoff, der für das Pflanzenwachstum als Dünger zur Verfügung steht, aus der Atmosphäre stammt. Doch nun zeigt eine Studie, dass etwa ein Viertel dieses Stickstoffs bei der Verwitterung von Gesteinen frei und verfügbar wird. Bereits früher hatte es solche Vermutungen gegeben, nun aber sind die wahren Verhältnisse erkannt und quantifiziert worden. Finanziert wurden die Untersuchung von der National Science Foundation (NSF) und ausgeführt von der University of California (UC) in Davis.

Nach den Ergebnissen, die im Wissenschaftsmagazin Science veröffentlicht wurden, stammen 26% des Stickstoffs in Okösystemen aus dem Fels im Untergrund. Den Rest nehmen die Pflanzen aus der Atmosphäre auf.

„Die Studie weist auf die wichtigen Verbindungen zwischen der Atmosphäre, der Biosphäre und dem Felsgestein an der Oberfläche unsere Planten hin“, sagt Richard Yuretich, Programmdirekter in der NSF-Abteilung für Erdwissenschaften.

Aus dem Untergrund stammender Stickstoff kann das Wachstum von Wäldern und Grasländern verstärken, so dass diese vielleicht mehr Kohlendioxid aus der Atmosphäre binden könnten. Wenn man den Stickstoff-Gehalt in Gestein ermittelt, kann man damit vielleicht deren Klimapotential ausnutzen, so die Forscher.

„Es könnte von den jeweiligen geologischen Gegebenheiten abhängen, welche Systeme positiv auf eine Reduzierung des Klimagases einwirken können und welche nicht“, so Ben Houlton, Leiter der Forschungsgruppe an der UC Davis.

Die Forschungsergebnisse helfen auch dabei, den in den Bilanzen bisher fehlenden Stickstoff ausfindig zu machen. Seit Jahrzehnten weiß die Wissenschaft, dass mehr Stickstoff in den Pflanzen und in den Boden akkumuliert wird, als allein aus der Atmosphäre stammen kann. Bisher wusste man aber nicht, wo er herkommen soll.

„Wir haben gezeigt, dass das Stickstoff-Paradox sozusagen ,in Stein geschrieben’ ist“, so Co-Autor Scott Morford von der UC Davis.

Ausgangspunkt der neuen Erkenntnisse waren Untersuchungen von Houlton und Morford an Gestein aus den Klamath Mountains in Nordkalifornien, bei denen sie auf einen starken Stickstoff-Gehalt sowohl im Fels auch in den Bäumen dort gestoßen waren.

In der aktuellen Studie haben die beiden Forscher diese Erkenntnis nun erweitert und ein Rechenmodell für eine globale Stickstoff-Balance erstellt.

Quelle: National Science Foundation (NSF)

(16.04.2017)