Effekte nicht-vaskulärer Vegetation auf globale biogeochemische Stoffkreisläufe von der Erdvergangenheit bis in die Zukunft

Nicht-vaskuläre Vegetation, wie Flechten, Moose, terrestrische Cyanobakterien und Algen, trägt wahrscheinlich signifikant zu globalen biogeochemischen Stoffkreisläufen bei, z.B. über Produktivität und Stickstofffixierung. Die Organismen können den Permafrostboden vor künftiger Erwärmung schützen und haben wahrscheinlich in der Erdvergangenheit globale Kaltzeiten verursacht, indem sie die chemische Verwitterung verstärkt und dadurch den atmosphärischen CO2-Gehalt reduziert haben.

Das quantitative Wissen über diese Effekte ist jedoch noch unvollständig. Insbesondere ist unklar, wie sich der Klimawandel auf die Organismen auswirkt und wie eine Nährstofflimitierung eventuell die positiven Auswirkungen des höheren CO2-Gehalts verringern kann. Darüber hinaus sind die großflächigen Auswirkungen der nicht-vaskulären Vegetation auf das vergangene Klima höchst ungewiss.

Hier schätzen wir die Rolle dieser Organismen für globale biogeochemische Stoffkreisläufe durch prozessbasierte Modellierung ab und entwickeln eine neue Version des nicht-vaskulären Vegetationsmodells LiBry. Wir untersuchen den limitierenden Effekt der Nährstoffverfügbarkeit auf die Produktivität unter CO2-Düngung und wollen eine erste globale Schätzung der zukünftigen Produktivität im Laufe des Klimawandels liefern. Wir werden dabei die Auswirkungen auf die terrestrische Stickstofffixierung und den Permafrostschutz durch die Organismen bewerten. In einem zweiten Projekt simulieren wir explizit die Auswirkungen der frühen terrestrischen Vegetation auf die biotische Verstärkung der chemischen Verwitterung. Indem wir unseren Ansatz auf Perioden im Paläozoikum und im Proterozoikum anwenden, werden wir die Auswirkungen der Vegetation auf das vergangene Klima und die atmosphärische Zusammensetzung quantifizieren.