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Patterns of biogeochemical soil evolution in glacier forefields
Wojcik, Robin
Berlin (Deutschland)
Selbstverlag
2021, XVIII,174 S., Abb., Tab., Lit., graf. Darst.
Sprache: Deutsch; Englisch
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[Quelle: http://d-nb.info]
Soil plays a central role in the functioning of terrestrial ecosystems and is essential for the production of food for the world population. Yet, soil is a fragile resource whose health is increasingly endangered by unsustainable land-use practices, growing population and global warming. Acquiring knowledge on the processes controlling the natural formation of soils and their associated ecosystems through studies of primary successions is crucial to develop sustainable land-use strategies and predict the adaptation of soil ecosystems to global warming. While most studies on ecological successions focus on relatively well-developed ecosystems, our understanding of initial development of ecosystems, soils in particular, is comparatively scarce. Glacier forefields provide ideal setting to study the earliest stages of soil development and primary successions. Glacier forefield successions are most commonly studied using a chronosequence approach in which distance from the ice front of a retreating glacier ("time since deglaciation") is used as a proxy from "terrain age". The development of pioneer microbial communities in glacier forefields is limited by the scarcity of nutrients. Chemical weathering, which can be enhanced by microbial activity, is often considered to be the dominant mechanism controlling the initial build-up of nutrients in these environments. However, the linkages between microbial communities, nutrient contents and weathering are still poorly understood. A major goal of my thesis was to study the changes in physical, chemical, mineralogical and microbiological parameters and their linkages using a chronosequence approach to gain insights into the processes controlling the initial autogenic development of soil ecosystems in glacier forefields. Interestingly, these tight relationships between chemical weathering and microbial communities indicate that microbial weathering is a strong driver of the build-up of a labile nutrient pool in early successional stages. The chronosequence approach is based on the two core assumptions that all sites of the succession were characterized by homogeneous initial conditions and all sites followed the same sequence of change after the original disturbance that is glacier erosion. The work presented in the thesis shows that these assumptions about chronosequences are not always valid because abiotic initial environmental conditions and geomorphological disturbances can affect successional behavior in a temporally and spatially heterogeneous manner.
Boden, Ökosystem, Landnutzung, Klimawandel, Gletscher, Sukzession, Gelände, Alter, Verwitterung, Umweltbedingung, Entwicklung, soil, ecosystem, land use, climate change, glacier, succession, terrain, age, decomposition, environmental conditions,
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