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Biological weathering in a soil chronosequence of the glacier retreat in the Antarctican Fildes Peninsula

Leitung:Prof. Dr. Roberto Godoy, Dr. Jens Boy
Laufzeit:2012-2015
Förderung durch:Proyecto INACH T_28-11 Instituto Antarctico Chileno

Summary
Mineral weathering is of utmost importance for the support of life on earth, as it turns bedrock into soil and delivers nutrients to organisms. Recently, evidence hardened that biogenic weathering, the weathering induced by biota, might contribute more to weathering rates than the physico-chemical weathering, thus turning weathering into an active process fueled by photosynthesis. This project aims at determining the contribution of biota to weathering processes during soil formation and organism succession along a chronosequence in maritime Antarctica established by glacier retreat at the Fildes Península. Therefore, selected unweathered minerals will be introduced in situ at each developmental stage of the biogeosystem. After an exposure time of 1 and 2 years weathering rates of biota will be analyzed by confocal laser scanning microscopy and scanning electron microscopy and related to functional groups of organisms present, as well as biomass, chlorophyll and C
org in soil. This will clarify whether biogenic weathering is an active, directional process, including nutrient selectiveness by weathering organisms in later successional stages. Furthermore we will elucidate whether biogenic weathering is linked to photosynthetic active organisms, or can depend on carbon sources from outside the ecosystem alone (e.g. aerosol deposition). Thereby, the project will deliver a considerable contribution to the understanding if and how life alters its own habitat in extreme and early-stage ecosystems.

 

Meteorización biológica en una cronosecuencia de suelos desde el retroceso del glacial en Fildes, Península Antarctica.

Resumen
Meteorización es de mayor importancia para el soporte de la vida en la tierra, convirtiendo el sustrato en suelo y liberando nutrientes para los organismos. Recientemente, existe una fuerte evidencia que la meteorización biogénica, meteorización inducida por la biota, puede contruibuir mucho más que la meteorización físico-química, y es un proceso activo gatillado por la fotosíntesis. El objetivo del proyecto es determinar la contribución de la biota hacia los procesos de meteorización durante la formación de suelo y determinar la sucesión de organismos a lo largo de una cronosecuencia en la Antárctica marítima, establecido por el retroceso del glaciar Fildes en la Península Antárctica. De esta forma, minerales test (sin meteorización), serán expuestos in situ en cada sitio seleccionado para cada etapa de desarrollo del biogeosistema. Despues de un tiempo de exposición de 1 y 2 años, los montos de meteorización por la biota serán analizados por microscopia confocal de barrido laser y microscopía electrónica de barrido y relacionados al grupo funcional de organismos presentes, como también con la biomasa, contenido de clorofila y C orgánico en suelo. Con esto se espera clarificar si el proceso de meteorización biogénica es un proceso activo, direccional, incluyendo la selectividad de nutrientes por organismos que contribuyen a la meteorización en los estadios sucesionales tardíos. Además se espera dilucidar si la meteorización biogénica esta en conexión con organismos fotosintéticos activos o puede depender solo de fuentes de carbono externas del ecosistema (e.g. depositación aerosoles). El presente proyecto de investigación, pretende generar una contribución considerable para la comprensión de como la biota altera su propio hábitat extremo en primeros estadios de ecosistemas en formación.

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