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NTH Graduate School GeoFluxes - Microbially-mediated transformation and mobilization of Fe-organic associations in the critical zone

Leitung:Prof. Dr. Georg Guggenberger, Dr. Robert Mikutta, Prof. Dr. Axel Schippers
Bearbeitung:Christine Poggenburg
Laufzeit:2012-2015
Förderung durch:Niedersächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kultur

Eisen(III)-Hydroxide (FHO) sind in Böden und Sedimenten weit verbreitet. Ihr geochemisches Verhalten hat einen bedeutenden Einfluss auf den biogeochemischen Kreislauf vieler Elemente, wie beispielsweise Eisen, Kohlenstoff, Phosphor, Schwefel, Stickstoff und Spurenmetalle. Während es eine etablierte Tatsache ist, dass FHO an der Speicherung von organischer Bodensubstanz (OM) in oxischen Böden weltweit in hohem Maße beteiligt sind, sind Fe-OM-Phasen unter Sauerstoffmangel anfällig gegenüber mikrobieller Auflösung, was dem stabilisierenden Effekt auf assoziierte Verbindungen wiederum entgegenwirkt. Adsorbierte oder co-ausgefällte OM beeinflusst die Rate der Fe-Reduktion und Auflösung durch ihre Eigenschaft, Elektronen von den beteiligten Bakterien zur festen Eisenphase zu befördern, oder auch durch die Blockierung von reaktiven Fe-Zentren. Der Fokus dieses Projekts besteht daher in der Erfassung der Auswirkung von Menge und Zusammensetzung Fe-gebundener OM sowohl auf die dissimilatorische Fe(III)-Reduktion und die Eigenschaften einer Reihe von pedogenen Fe-Oxide unter variierenden Umweltbedingungen als auch auf die gleichzeitige Mobilisierung von assoziierten Verbindungen (gelöste OM; gelöster organischer Kohlenstoff; Spurenelemente) zu ermitteln. Die Ergebnisse dieser Batch-Versuche werden auf Geländebedingungen übertragen, indem die am Fe-Kreislauf beteiligten mikrobiellen Gemeinschaften zu der Menge und Eigenschaften von FHO-Phasen entlang eines geochemischen Bodengradienten in Beziehung gesetzt werden.

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