DFG-Schwerpunktprogramm 1315

Unsere Böden sind belebte, heterogene Dreiphasensysteme aus festen, flüssigen und gasförmigen Bestandteilen. Sie bilden eine dynamische Grenzfläche zwischen Biosphäre, Hydrosphäre, Atmosphäre und Lithosphäre.

Die Forschung innerhalb des Schwerpunktprogramms "Biogeochemical Interfaces in Soil" widmet sich der systematischen strukturellen Charakterisierung und funktionalen Erforschung von biogeochemischen Grenzflächen in Böden sowie der Erkundung ihrer Rolle bezüglich Auswirkungen und Verbleib organischer Chemikalien.

Gemeinsames übergeordnetes Forschungsziel war, ein mechanistisches Verständnis des komplexen Wechselspiels physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse zu erlangen, die an biogeochemischen Grenzflächen in Böden ablaufen. Dabei interessierten wir uns für diejenigen Faktoren, die die komplexe Struktur der Grenzflächen bestimmen, die Prozesse auf molekularer und Organismenskala mit Phänomenen auf der Aggregatskala mechanistisch verknüpft und das mittel- bis langfristige Verhalten organischer Chemikalien in Böden innerhalb eines generellen mechanistischen Rahmens erklären. Der Forschung lagen folgende Hypothesen zugrunde:

• Die grundlegenden Eigenschaften und Funktionen biogeochemischer Grenzflächen in Böden werden nur durch die Verknüpfung bodenphysikalischer, -biologischer und -chemischer Ansätze erkennbar.
• Mikroorganismen nehmen aktiv an der Bildung und Neuorganisation biogeochemischer Grenzflächen teil.
• Die systematische Erforschung und Charakterisierung von Architektur und Funktionsweisen biogeochemischer Grenzflächen ist essenziell, um die Transformations-, Akkumulations- und Regulationsfunktionen von Böden zu verstehen.
• Molekulare Deskriptoren organischer Chemikalien in Verbindung mit Informationen über Struktur und Dynamik biogeochemischer Grenzflächen können zum generellen Verständnis des Verhaltens organischer Chemikalien beitragen.
• Die komplexe biologische und chemische Zusammensetzung biogeochemischer Grenzflächen erschwert Untersuchungen vom Verbleib und zu Auswirkungen organischer Chemikalien.