Overførsel af kulstof fra plante til jord –
Arbejdsområde 4.2

Kulstofforbindelser spiller en central rolle som byggestene og energikilde i mikroorganismers, dyrs og planters liv. Desuden er kulstofatomet det hyppigst forekommende i de levende organismer så vel som i det døde organiske stof, der findes i jorden. Samtidig indgår kulstof i form af CO₂ som et vigtigt element i atmosfæriske processer. Det er derfor vigtigt at vide, i hvilke mængder og på hvilken form det kulstof planterne optager vil oplagres i jorden. En sådan analyse indebærer imidlertid et måleteknisk problem. Da jorden indeholder store mængder oplagret organisk kulstof er det vanskeligt at måle små ændringer i denne pulje.

I dette forsøg benytter vi derfor at udsætte planterne for CO₂ som indeholder den sjældne, men uskadelige ¹³C isotop. På den måde kan vi bestemme hvordan det kulstof, som planterne har optaget ved fotosyntesen, frigives fra rødderne for videre omsætning af bakterier, svampe og smådyr og i hvilken grad organismerne i planternes rodzone lever af friskt plantemateriale og af organisk stof fra jorden. I de simulerede klimaændringer indgår brug af kunstigt høje CO₂-koncentrationer. Hertil benyttes CO₂ som har et andet indhold af ¹³C end atmosfærens CO₂. De små dyr i rodzonen (springhaler, mider og rundorme) lever hovedsageligt af mikroorganismer, der igen ernærer sig af ¹³C mærket plantekulstof eller umærket (¹²C) kulstof fra jorden. Analyse af kulstoffet i planter, dyr og jord for indholdet af den specielle ¹³C isotop, ved hjælp af et isotop ratio massespektrometer, kan herefter fastslå hvordan det ny-indbyggede kulstof har bevæget sig rundt i systemet og om klimaændringerne har indflydelse på jordbundsorganismernes fødevalg. F.eks. om plantematerialet bliver mere eller mindre attraktivt for jordorganismerne i forhold til jordkulstof.