 |
The radiocarbon studies of soil carbon turnover in different forest soil layers at Max Planck Institute
|
Help 
Print 
|
Here you can view and search the projects funded by NKFI since 2004
Back »
|
| |
Details of project |
|
|
| Identifier |
127722 |
| Type |
ERC_16_M |
| Principal investigator |
Fekete, István Csaba |
| Title in Hungarian |
Erdő talajok szén forgalmának radioaktív szén izotopós vizsgálata különböző talaj rétegekben a Max Planck Institute-ban |
| Title in English |
The radiocarbon studies of soil carbon turnover in different forest soil layers at Max Planck Institute |
| Keywords in Hungarian |
talaj szerves szén készlete, talaj szénforgalom, szén megkötés a talajokban, 14C-es vizsgálat, klímaváltozás |
| Keywords in English |
soil organic carbon storage, soil carbon turnover, carbon stabilizing in soils 14C analyses, climate change |
| Discipline |
| Soil sciences, soil biology, soil chemistry, soil physics (Council of Complex Environmental Sciences) | 40 % | | Soil sciences, soil biology, soil chemistry, soil physics (Council of Complex Environmental Sciences) | 40 % | | Ortelius classification: Soil ecology | | Plant stress biology (Council of Complex Environmental Sciences) | 20 % |
|
| Panel |
European Reserach Council (ERC) |
| Department or equivalent |
Department of Soil Science and Water Management (Hungarian University of Agriculture and Life Sciences) |
| Starting date |
2018-05-01 |
| Closing date |
2018-07-31 |
| Funding (in million HUF) |
3.024 |
| FTE (full time equivalent) |
0.25 |
| state |
closed project |
Summary in Hungarian A kutatás összefoglalója, célkitűzései szakemberek számára
Itt írja le a kutatás fő célkitűzéseit a témában jártas szakember számára.
Rendkívül fontos lenne mélyrehatóbban megismerni azokat a kapcsolódási pontokat, melyek befolyásolják az éghajlatnak, a növényzetnek és a talajoknak az egymásra hatását, viszonyrendszereit. Ezen belül a fő célkitűzésünk annak magyarázata, hogy hogyan megy végbe a szerves szén körfogása, raktározása a talajban, annak érdekében, hogy felmérhessük mennyire sebezhető ez a rendszer az éghajlatváltozás és a földhasználat változásai miatt. Jelenleg a fentiekkel összefüggésben két az NKFI által támogatott KH_17 pályázatban veszek részt vezető, illetve szenior kutatóként. Kutatásainkat a Síkfőkút DIRT Project részeként végezzük, illetve egyéb lombhullató erdőket is vizsgálunk annak érdekében, hogy feltárjuk, hogy az avar inputok minőségének és mennyiségének változása, valamint a klímarendszer változásai hogyan befolyásolják a talajok biológiai aktivitását, de különösen a talaj szerves anyag összetételét és mennyiségét. Továbbá szeretnénk megmagyarázni a szerves szén vegyületek és a radioaktív C izotópok függőleges profiljának változását, ezáltal azonosítva azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a szerves szén stabilitását a talajrétegekben. Ez utóbbi célok megvalósításában nyújtana jelentős segítséget a Max Planck intézetben tervezett munka. Továbbá jelentősen segítené egy későbbi ERC pályázat beadását.
Mi a kutatás alapkérdése?
Ebben a részben írja le röviden, hogy mi a kutatás segítségével megválaszolni kívánt probléma, mi a kutatás kiinduló hipotézise, milyen kérdéseket válaszolnak meg a kísérletek.
A globális éghajlatváltozás forgatókönyveiben előre jelzett hőmérséklet- és csapadékminták változása mélyreható hatást gyakorol a fajok sokféleségére és az erdők termelékenységére, ami a talajok detritusz - bemenetének minőségi és mennyiségi megváltoztatását eredményezi. Ezek a változások befolyásolhatják a bomlást, ezáltal megváltoztatva a SOM tartalmat és dinamikát.
A kutatás fókusz pontjai
1. Hogyan reagálnak az erdő talajok a változó éghajlati feltételekre, az emelkedő hőmérsékletekre, valamint a gyakoribb és hosszabb ideig tartó száraz időszakokra?
2. Szeretnénk feltárni, hogy, hogy a talaj tulajdonságai és az avar bemenet (minőségi- és mennyiség változások) milyen hatással vannak a talajok szén tároló képességére a szénciklusokon keresztül,
3. Szeretnénk megérteni a változó klimatikus háttér és az avar input hatását a talajban megfigyelhető priming hatásra,
4. A talaj szerves anyagainak kialakulását, átalakulási folyamatait és stabilitásának változásait,
5. megmagyarázni a szerves szén és radioaktív izotópjainak függőleges talajprofilban megfigyelhető mennyiségi változását, ezáltal azonosítva azokat a tényezőket, amelyek befolyásolják a szerves szén stabilitását a talajrétegekben
Mi a kutatás jelentősége?
Röviden írja le, milyen új perspektívát nyitnak az alapkutatásban az elért eredmények, milyen társadalmi hasznosíthatóságnak teremtik meg a tudományos alapját. Mutassa be, hogy a megpályázott kutatási területen lévő hazai és a nemzetközi versenytársaihoz képest melyek az egyediségei és erősségei a pályázatának!
Tanulmányozzuk az éghajlatváltozás, a földhasználat és a növényi avar mennyiségi és minőségi változásának hatását a talaj szervesanyag-tárolására és forgalmára, és ezeken keresztül a talajban végbemenő szénkészlet-változásokat. A talaj szerves szénforgalmának modellezésére gyakran alkalmaznak radioizotópos (14C) vizsgálatokat. A radioaktív szénizotópok segítségével szeretném vizsgálni a szénvegyületek bemeneti folyamatait, raktározását és a lebomlását és a köztük kialakuló egyensúlyi állapotok változását. A pályázat segítségével a Max Planck Biogeokémiai Intézetben szén izotópos analízist végezhetek a talaj különböző mélységi profiljait vizsgálva, valamint az inkubált talajok légzési CO2 mennyiségét és azok radiokarbon tartalmát, illetve a szerves molekulák kialakulásának az idejét is mérhetem. Kutatásaink során megpróbáljuk megérteni, hogyan reagálnak a talajokban található szerves anyagok a környezeti változásokra és a biomassza mennyiségi és minőségi változásaira. A kutatás jelentőségét és hatékonyságát növeli a DIRT projekt egyedi megközelítése, és a több országban végzett nagyszámú és speciális vizsgálat, ami biztosítja az adatok megfelelő összehasonlítását.
A kutatás összefoglalója, célkitűzései laikusok számára
Ebben a fejezetben írja le a kutatás fő célkitűzéseit alapműveltséggel rendelkező laikusok számára. Ez az összefoglaló a döntéshozók, a média, illetve az érdeklődők tájékoztatása szempontjából különösen fontos az NKFI Hivatal számára.
A talajok a szárazföldi ökoszisztémák alapvetően fontos elemei. A talaj tulajdonságai meghatározzák a bioszféra számos funkcióját, például a biomassza termelését és az anyagok cseréjét a pedoszféra, a légkör, a hidroszféra és az élő rendszerek között. A szénmozgás a talajok és a légkör között igen jelentős, a talaj légzése csaknem 10-szerese a fosszilis tüzelőanyagok égetésével a légkörbe kerülő CO2 mennyiségnek. Így a talaj C forgalmának változása jelentősen befolyásolhatja a globális C ciklust. Kutatásaim fókuszában a növényi avarinput, a talajhőmérséklet és a nedvesség talajbiológiai aktivitásra, és elem körfogalmára gyakorolt hatásainak vizsgálata áll, különös tekintettel a talajok szén raktározására, légzésére és szénforgalmára, valamint azok kölcsönhatására a talaj – növény rendszerben. Az ERC_16_MOBIL ösztöndíj a vizsgálataim körét jelentősen bővítené, mivel a jénai Max Planck Intézet Európa egyik legjobban felszerelt és egyik leghatékonyabb kutatóhelye az én kutatási témámban.
| Summary Summary of the research and its aims for experts
Describe the major aims of the research for experts.
We have to look for the answers that need to understand the interactions among three very complex systems: climate, vegetation, and soil. Our main objective is explaining the persistence of organic carbon in soils in order to assess its vulnerability to global climate and land use change. At present in the context of the above, I participate in two KH_17 applications supported by NKFI as a research leader and senior researcher.
We conducted our researches as part of the Síkfőkút DIRT (Detritus Input and Removal Treatments) project and we study some and other deciduous forests effort to explore how changes in the quality and quantity of detritus inputs affect biological activity especially soil organic matter (SOM) composition and content. Furthermore we would like to explain the variation of the vertical profile of organic carbon and radiocarbon in soils, thereby identifying factors affecting the stability of organic carbon in soil layers.
The studies, which I plan in the Max Planck Institute would be of great help in implementing these latter goals. Furthermore, it would greatly assist in submitting a later ERC application.
What is the major research question?
Describe here briefly the problem to be solved by the research, the starting hypothesis, and the questions addressed by the experiments.
Changes in temperature and precipitation patterns that are predicted under scenarios of global climate change will have profound effects on species diversity and forest productivity resulting in alteration of the quality and quantity of detritus inputs to soils. These changes can influence decomposition, thereby altering SOM content and dynamics.
Research foci
1. How do forest soils respond to changing climatic patterns, rising temperatures and more frequent and prolonged dry periods?
2. We would like to explore how soil properties and litter input (quality- and quantity) changes affect soil carbon storage via interacting carbon cycles,
3. We would like to understand the effects of interacting the various climate regime and litter imput on priming effect of soils
4. Understanding the origin, fate and stability of organic matter in soils
5. to explain the variation of the vertical profile of organic carbon and radiocarbon in soils, thereby identifying factors affecting the stability of organic carbon in soil layers
What is the significance of the research?
Describe the new perspectives opened by the results achieved, including the scientific basics of potential societal applications. Please describe the unique strengths of your proposal in comparison to your domestic and international competitors in the given field.
We study the climate change, land use and quantity of plant litter change effects on soil organic matter storage and turnover. Thus we would like to investigate carbon stock changes in the soil. Radiocarbon studies are frequently used to model the turnover of soil organic carbon. I would like to use radiocarbon to help with understanding the balance of inputs, carbon storage of soils and decomposition. If I can get the grant, the Max Planck Institute for Biogeochemistry can provide radiocarbon analysis with looking at soil depth profiles and also incubating soils to look at respired CO2 and its radiocarbon content thus the time of the formation of organic molecules. With our research, we try to understand how the soils reacts to and exerts feedbacks on ongoing environmental change and variation in terrestrial biomass. The significance and effectiveness of the research is enhanced by the unique approach of the International DIRT project and by the large number and special studies carried out in several countries, which ensures a proper comparison of the data.
Summary and aims of the research for the public
Describe here the major aims of the research for an audience with average background information. This summary is especially important for NRDI Office in order to inform decision-makers, media, and others.
Soils are critical components of terrestrial ecosystems. Soil properties can determine many functions of the biosphere, such as the production of biomass and the exchange of substances among the pedosphere, atmosphere, hydrosphere and living systems. The C flux between soils and the atmosphere is large, with soil respiration representing about 10 times the C flux due to fossil fuel combustion. Thus, any change in rates of soil C turnover will also markedly affect the global C cycle. My main research interest lies in the quantification of the effects of plant litter input, soil temperature and moisture on soil biological activity and soil carbon storage and cycling focusing on soil organic carbon, soil respiration and soil carbon turnover and their interactions with the soil - plant system. The ERC_16_MOBIL grant could considerably expand the range of my studies since the Max Planck Institute is one of Europe's most well-equipped and one of the most effective research center in my research topic.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
