Grazer isotope signatures as integrators and recorders of grassland vegetation dynamics and C and N cycling

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Grasland gehört allgemein zu den wichtigsten Landnutzungsformen, das zudem bedeutende globale Funktionen wie die der Kohlenstoffspeicherung erfüllt. Die semi-aride Steppe in der inneren Mongolei stellt dabei wegen ihrer Ausdehnung ein besonders bedeutendes Grasland dar, das allerdings in den letzten fünf Jahrzehnten starke Gefährdungen erfahren hat, die auf Klimaänderungen und nachteilige Veränderungen der Landnutzung (Überweidung, Umstellung von nomadischen auf seßhafte Weidesysteme) erfahren hat. Das beantragte Projekt soll die Auswirkungen dieser Veränderungen auf die geochemischen Flüsse von Wasser, C und N retrospektiv, zeitlich und räumlich differenziert untersuchen. Dazu soll eine Methode verbessert und angewendet werden, die stabile Isotope als integrierenden Informationsspeicher nutzt, um die Vegetationsdynamik und der C- und NHaushalt der verschiedenen Typen des mongolischen Graslandes zu verfolgen. Die Isotopensignatur der Haare von Weidetieren (Schafe, Rinder, Pferde) zeigt ein integrales Abbild der Weideflächen. Dabei spiegelt die C-Signatur vor allem das Verhältnis von C3- und C4-Pflanzen wider, während die N-Signatur einen Index des N-Haushalts (Festlegung bzw. Freisetzung aus dem Humuspool) darstellt. Die Isotopensignaturen lokaler Haarprodukte (z.B. Teppiche) lassen sich datieren und erlauben damit eine Rekonstruktion der Vegetationsdynamik und des N-Haushalts über ca. ein Jahrhundert. Haare, Vegetation und Humus aus kontrollierten Langzeitbeweidungsexperimenten in der Leymus chinensis- und Stipa grandis-Steppe zusammen mit Proben, die entlang von Höhen- und Klimagradienten gesammelt werden, werden als aktuelle Informationen genutzt. Sie erlauben, die Signaturen älterer Proben retrospektiv hinsichtlich der Vegetationszusammensetzung und des N-Haushaltes zu interpretieren (Analogie-Schlüsse). Dies wird weiter untermauert durch die Arbeiten der Partnerprojekte. Die Daten werden dann genutzt, um großräumig differenzierte Aussagen zu machen und in geochemische Modelle einfließen zu lassen.