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SOILCLIM

English title Managing soil biodiversity and ecosystem services in agroecosystems across Europe under climate change
Applicant Mäder Paul
Number 172466
Funding scheme BiodivERsA
Research institution Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL)
Institution of higher education Research Institute of Organic Agriculture - FiBL
Main discipline Ecology
Start/End 01.01.2017 - 30.11.2020
Approved amount 349'918.00
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All Disciplines (2)

Discipline
Ecology
Environmental Research

Keywords (10)

Drought; Microbial Communities; Metagenomics; Biodiversity; Roof Experiment; Climate Change; Agriculture; Soil Fauna; Ecosystem Services; Soil Processes

Lay Summary (German)

Lead
Der Boden - die zarte Haut, die die Erde umhüllt - ist reich an mikroskopisch kleinen Bakterien, Algen und Protozoen, ist durchzogen von einem Geflecht aus Pilzhyphen und ist auch die Heimat vieler mit dem Auge gut erkennbarer Lebewesen, wie Käfer, Spinnen und Regenwürmer. Die grösseren Tiere zerkleinern die Ernterückstande und in ihrem Verdauungstrakt werden sie mit Mikroorganismen und Bodenteilchen vermischt. Dieser Abbauprozess stellt die in den Pflanzenrückständen gebundenen Minerale der Pflanze wieder als Nährstoff bereit. Diese Ökosystem-Leistung wird durch die Bewirtschaftung des Bodens aber auch durch das sich ändernde Klima beeinflusst. Das Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden wie sich Trockenstress auf die Artenvielfalt und die ökologischen Leistungen von biologisch und konventionell bewirtschafteten Böden auswirkt.
Lay summary
Längere Trockenphasen sind vorausgesagt für viele Teile Nordeuropas und dies wollen wir auf Ackerböden simulieren, indem wir Dächer im Feld platzieren. Ökologen und Agronomen aus Schweden, Deutschland, Estland, Spanien und der Schweiz arbeiten zusammen um unter den Klimaverhältnissen entlang des Nord-Süd Gradienten in Europa die Auswirkungen von simuliertem Trockenstress auf die taxonomische und die funktionelle Diversität zu untersuchen. In der Schweiz wird diese Untersuchung im DOK-Versuch ausgeführt, wo seit 1978 in einer mehrfach replizierten Versuchsanlage biologische Agrarsysteme mit konventionellen verglichen werden. In Schweden, Deutschland und Spanien wird diese Studie auf Flächen ausgewählter Ackerbau-Betriebe ausgeführt. Vier Doktoranden werden die Arten, die im Boden leben, bestimmen und ihre funktionellen Eigenschaften erfassen um die Anpassungsfähigkeit der Arten-Gemeinschaft und der Funktionalität zu untersuchen.
Direct link to Lay Summary Last update: 06.12.2016

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Project partner

Associated projects

Number Title Start Funding scheme
182390 Microbial nitrogen cycling and functional diversity of soil microbes in organic and conventional farming systems under temperate and tropical climates 01.01.2019 Project funding (Div. I-III)
193869 BIOdiversity of soils and FArming Innovations for improved Resilience in European wheat agrosystems (BIOFAIR) 01.04.2021 BiodivERsA

Abstract

Soil biodiversity underlies the provision of ecosystem services in agricultural land, but is threatened by climate change and management intensification across Europe. We will address the understanding and management of biodiversity dynamics and related ecosystem services under current and simulated future climatic conditions in agroecosystems across a latitudinal gradient ranging from Sweden, Germany and Switzerland to Spain. For this purpose, innovative (metagenomics) and established methods will be used to understand how simulated drought and management conditions alter the relationships between soil microbial and fauna biodiversity and delivery of below- and aboveground ecosystem services under different current climate conditions. The results will be used to develop indicators that act as early warning system for drought stress and to identify biodiversity components that are valid proxies for the delivery of soil ecosystem services. Results will be of major importance for our understanding of mechanisms that link anthropogenic activities, soil biodiversity and ecosystem service delivery, but also form the base for applied approaches to manage soils under future climate change. The communication of results to stakeholders, such as agricultural advisors and policy makers, will help to promote the importance of soils for sustainable agricultural production in Europe. The development and application of tools will be performed in close collaboration with land-owners and farmers.
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