Holozäne De-/Silifizierung in terrestrischen Biogeosystemen und Identifikation von Si-Pools mit stabilen Isotopen

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Der Si-Haushalt terrestrischer Biogeosysteme auf großer Zeitskala ist bislang kaum untersucht. Insbesondere fehlen quantitative Erkenntnisse über die pedogenetischen Prozesse der holozänen De-/Silifizierung im gemäßigt-humiden Klima. Andererseits werden gerade diese Informationen benötigt, um Lücken im globalen holozänen Si-Kreislauf zu schließen. Ebenso unklar ist derzeit der Einfluss der Pedogenese auf die Verteilung der aktuellen Si-Pools in Böden und damit den Schlüsselgrößen im rezenten Si-Kreislauf. Ziele dieses Teilprojektes sind daher, (i) die holozäne De-/Silifizierung in petrographisch-hydrologisch-pedologisch unterschiedlichen Biogeosystemen SW-Deutschlands zu quantifizieren, (ii) ihre steuernde Faktoren in verschiedenen Bodenserien zu identifizieren und (iii) den Zusammenhang zur Verteilung der aktuellen Si-Pools in Böden herauszuarbeiten. Zu diesem Zweck sollen die Methoden zur Massenbilanzierung weiterentwickelt sowie neueste isotopentechnische Ansätze zur Poolidentifikation eingesetzt werden. Experimente zur 30Si-Fraktionierung bei den Prozessen der Mineralverwitterung, Bildung und Auflösung amorpher Si-Phasen (inkl. Phytolithe) ermöglichen zudem eine Deutung rezenter Si-Flüsse und Quantifizierung ihrer relativen Beiträge im internen Si-Kreislauf. Eine Aufklärung biogeochemischer Si-Kreisläufe mittels Si-Isotopie ist erst in den letzten 5-10 Jahren durch neue analytische Entwicklungen möglich geworden. Erstmalig werden im vorliegenden Teilprojekt diese Techniken auf der Pedon- und Einzugsgebietsskala gekoppelt eingesetzt. Damit liefert das Teilprojekt auch einen Beitrag zur hoch aktuellen Fragestellung der Verschiebung von Si-lsotopenverhältnisse zwischen terrestrischen und aquatischen Biogeosystemen.