Coupled redox dynamics of natural organic matter and sulfur in peat soils during short term water table fluctuations and its impact on CH4 emissions

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Nördliche Moore tragen etwa 5-10 % zu den globalen Methanemissionen bei. Untersuchungen zeigten jedoch, dass die Methanproduktion in Torfen geringer ist als aufgrund stöchiometrischer Überlegungen zu erwarten. Es wurde die Hypothese entwickelt, dass mikrobielle Konkurrenz zwischen methanbildenden und sulfatreduzierenden Bakterien für diesen Effekt verantwortlich ist und dass die atmosphärische Sulfatdeposition diesen Effekt verstärkt. Eine Unterdrückung der Methanbildung erfordert jedoch einen internen Schwefelkreislauf im Torf, da die Sulfatpools klein sind und innerhalb von Tagen vollständig umgesetzt werden. In diesem Vorhaben wird der Hypothese nachgegangen, dass natürliche organische Substanz als Elektronenakzeptorpool für gebildeten Schwefelwasserstoff fungiert und so einen internen Schwefelkreislauf ermöglicht. Ferner wird die Hypothese getestet, dass Wassergehaltsänderungen auf kleinen zeitlichen und räumlichen Skalen zu einer fortwährenden Reduktion und Oxidation dieses Elektronenakzeptorpools führen. Die Hypothese wird mit intakten Torfsäulen in Laborexperimenten untersucht, in denen Wassergehaltsänderungen gezielt induziert werden und die Redoxdynamik der beteiligten Elemente identifiziert wird. Das Vorhaben leistet damit einen Beitrag zu einem mechanistischen verbesserten Verständnisses dieser global relevanten Forschungsfrage.