AG Isotope der Bodenkunde

AG Isotope in der Bodenkunde

Portrait

Zielsetzung der Arbeitsgruppe “Isotope in der Bodenkunde”

Die allgemeinen Ziele der Arbeitsgruppe sind:

• Der Erfahrungsaustausch über die Anwendung und die Analytik stabiler und radioaktiver Isotope in der bodenkundlichen Forschung.
• Die Etablierung und Verbreitung neuer Methoden und Versuchsansätze, auch in der Kombination von stabilen und radioaktiven Isotopen, wie z.B. die komponentenspezifische Analyse nach ¹⁴C-Markierung.
• Die Förderung der Aus- und Weiterbildung im Bereich durch Fortbildungsveranstaltungen, z.B. den jährlichen Isotopenkurs.

Gleichzeitig ist es ein Anliegen der Arbeitsgruppe die teilweise als „veraltet“ oder „gefährlich“ wahrgenommene Arbeit mit Radionukliden zu bewerben, da diese enorme Vorteile bieten, wie hohe Sensitivitäten und die Möglichkeit für Bildgebungen.

Fotos: Callum Banfield

Ursprung der Arbeitsgruppe

Die DBG- Arbeitsgruppe „Stabile Isotope in der Bodenkunde“ wurde auf der Jahrestagung der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 1999 in Hannover offiziell etabliert und der Kommission II (Bodenchemie) zugeordnet. Initiiert wurde die Arbeitsgruppe durch Fritz Beese und Heiner Flessa (damals beide am Institut für Bodenkunde und Waldernährung der Universität Göttingen). Auf der Jahrestagung in Halle (Saale) 2023 wurde die Leitung der Arbeitsgruppe an Dr. Callum Banfield übergeben, sowie der Fokus von stabilen Isotopen auch auf Radioisotope erweitert.

Veranstaltungen

Der von der Universität Tübingen ausgerichtete Kurs, der in Zusammenarbeit mit der DBG-Arbeitsgruppe „Isotope in der Bodenkunde“ sowie der Kommission IV der DBG angeboten wird, richtet sich an junge WissenschaftlerInnen (DoktorandInnen, Postdocs, Masterstudierende), die in ihren Experimenten unterschiedliche Tracer-Methoden und Isotope (natürliche Abundanz und Isotopenmarkierung) bereits anwenden bzw. anwenden möchten.

Folgende Themen werden ausführlich behandelt:

• Einführung in die Isotopenchemie

• Stabile und radioaktive Isotope; Typen der radioaktiven Strahlung

• Methoden der Messung stabiler und radioaktiver Isotope

• Komponentenspezifische Isotopenanalyse (LC, GC)

• Methoden der natürlichen Abundanz: Isotopenfraktionierung und ihre Anwendung

• Tracermethoden:  a) isotopische Markierung, b) nicht-isotopische Markierung

• Möglichkeiten und Einschränkungen, Nachweisgrenzen, Artefakte

• Auswertung unterschiedlicher Tracer-Methoden, Quellen für Interpretationsfehler

• Sicherheit und Besonderheiten der Arbeiten mit radioaktiven Isotopen

 Anwendungen in der bodenkundlichen Prozessforschung:

• Kohlenstoffkreislauf und Humusforschung (14C, 13C, d13C, Bomben-14C)

• Wechselwirkungen Boden– Pflanze und Rhizosphärenforschung (14C, 13C, d13C, 15N)

• Prozesse der Gasemission aus dem Boden (d13C von CO2 und CH4, Isotopologe von N2O und N2)

• Nährstoffaufnahme durch die Pflanze (15N, 32P, 33P, K-Rb)

• Wasseraufnahme durch die Pflanze (2H, 18O)
• Inkubationsexperimente zu Bodenatmung und Abbau von Pflanzenresten und Pestiziden im Boden (14C, 13C, d13C)

• Erosionsabschätzung (137Cs, 7Be, 210Pb)

• Autoradiographie und Phosphor-Imaging für Allokationsstudien (14C, 32P, 33P)

• Sorptions- und Austauschstudien (32P, 33P)

• Paleorekonstruktionen (13C, 18O, D und Radiokarbondatierung)

• Mikrobielles Wachstum und Metabolismus (DNA-/RNA-SIP mit 13C, 15N und 18O, positionsspezifische Markierung und metabole Flussmodellierung).

Die Veranstaltung wird hybrid angeboten und kann wahlweise als digitale Veranstaltung oder vor-Ort in Tübingen (dann auch mit Besuchen der Isotopenlabore in Tübingen) besucht werden. Die Veranstaltung findet in englischer Sprache statt und ist gebührenfrei.

Beteiligte Dozenten:

Prof. Dr. M. Dippold, Dr. C. Buchen-Tschiskale, Dr. S. Stock, Dr. I. Engelhardt, und Dr. C. Banfield

Kontakt

Leiter der AG „ Isotope in der Bodenkunde“ ist Dr. Callum Banfield (Universität Tübingen). Er wird unterstützt durch Prof. Dr. Michaela Dippold (ebenfalls Universität Tübingen).