Isotopmer-Signaturen von bodenbürtigem N2O, ein neues Werkzeug in der Prozessforschung bodenbürtiger N2O-Emissionen

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Das atmosphärische Spurengas N2O ist sowohl an der Ozonzerstörung in der Stratosphäre als auch am anthropogenen und natürlichen Treibhauseffekt beteiligt. Die am Umsatz des N2O beteiligten Prozesse in der Atmosphäre, in den Gewässern und in den Böden hinterlassen im N2O-Molekül eine spezifische Isotopensignatur. Dieser "isotopische Fingerabdruck" setzt sich aus der relativen An- oder Abreicherung von 15N und 18O sowie aus der Verteilung von 15N innerhalb des Moleküls ("Positionspräferenz") zusammen. Die Bestimmung der 15N-Verteilung innerhalb des Moleküls (Isotopomersignatur) ist ein neuer analytischer Ansatz im Bereich der Bodenwissenschaft von dem wichtige Erkenntnisfortschritte auf den Gebieten der N2O-Prozessforschung sowie der Quantifizierung terrestrischer N2O-Quellen zu erwarten sind. In dem beantragten Projekt wird der Einfluss biochemischer und physiko-chemischer Prozesse in den Böden auf die Isotopomersignatur in bodenbürtigem N2O bestimmt. Ziel des Projektes ist es, aufzuzeigen, inwieweit die Isotopomersignatur ein geeigneter Tracer zur Prozessanalyse der Bildung und Emission von N2O aus Böden ist und welche Anwendungspotentiale die N2O-Isotopomercharakterisierung im Bereich der bodenökologischen Forschung bietet. Außerdem sollen erste Ansätze zur Aufklärung der Beziehungen zwischen N2O-Isotopomersignatur und Prozessen des N2O-Umsatzes in Böden erarbeitet werden. Die Analyse erfolgt anhand der Quantifizierung der Fraktionierung der unterschiedlichen N2O-Isotopomere in den Teilprozessen der Nitrifikation und Denitrifikation sowie durch physiko-chemische Prozesse des N2O-Transports in Böden.