Prof. Dr. Eva-Maria Pfeiffer

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Prof. Dr. Eva-Maria Pfeiffer

Universität Hamburg
Institut für Bodenkunde

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Die Geschichte des Erdsystems spiegelt sich auch in unseren Böden – die dünne Haut unserer Erde –  wider: Lebens- und Nutzungskapitel sind durch unterschiedliche Horizonte und Farben nachvollziehbar, der Wert des Bodens drückt sich in seinen mannigfaltigen, unverzichtbaren Funktionen für uns aus. Jedoch beeinträchtigen die durch den Menschen verursachten Klima- und Umweltveränderungen das sensible Ökosystem unser unseren Füßen maßgeblich. Die Erforschung und Erhaltung gesunder Böden sind für alle Menschen entscheidend, da unsere Böden eine endliche und nicht erneuerbare Ressource sind. Professorin Pfeiffer forscht als Expertin auf dem Gebiet der Bodenökologie und Bodengenese an aktuellen Herausforderungen und Entwicklungen des Bodens im Klimawandel an der Universität Hamburg.

Globale Bedeutung des Bodens und lokale Maßnahmen mit praktisch Anwendung

Die Nachfrage an fruchtbaren Böden steigt mit wachsender Bevölkerungszahl kontinuierlich. Da aber nur ein geringer Anteil der Bodenfläche weltweit zum Ackerbau genutzt werden kann, ist der Schutz und die nachhaltige Bewirtschaftung unserer Böden von immenser umweltpolitischer, gesundheitspolitischer, sicherheitspolitischer sowie kulturpolitischer Bedeutung. Mit ihrer Bodenforschung setzt Professorin Pfeiffer sich nicht nur für die Wertschätzung der Ressource Boden ein, sondern auch für ihre nachhaltige Bewirtschaftung in lokalen und internationalen Projekten. Urbaner Boden von dichtbesiedelten Städten wie Hamburg steht beispielsweise als Lebensgrundlage für Stadtbäume vor besonderen Herausforderungen, da z.B. das eingesetzte Streusalz im Winter durch große Mengen an Natriumchlorid die Böden versalzt oder die zunehmende Trockenheit den Stadtbäumen und ihren Böden besonders zusetzt. Stadtbäume, die einen hohe Kühlungs- und Filterfunktion für das Stadtklima haben und helfen, saubere Luft zu erhalten und Abkühlung aufgeheizter urbaner Ballungsräume zu leisten. Professorin Pfeiffer hat bereits zu Beginn ihrer wissenschaftlichen Karriere erfolgreich an einem Boden-Ionenaustauscher mitgearbeitet, der den Salzhaushalt im Boden um das Wurzelwerk reduzierte und gleichzeitig die Nährstoffe im den Böden an der Straße der und für die empfindlichen Straßenbäume wie Linden und Kastanien unser Stadtbäume verbesserte.

Internationale Forschung zu Permafrostböden und ihrer Funktionen für das Erdsystem

Professorin Pfeiffer leitet seit etlichen Jahren deutsch-russischen interdisziplinären Verbundprojekte zum „Kohlenstoff im Permafrost“. Am Beispiel sibirischer Permafrostböden, die immer noch hinsichtlich der Auswirkungen tauenden Permafrosts unzureichend untersucht sind, zeigt sich die besondere Bedeutung des Permafrosts, der fast ein Viertel der gesamten Erdoberfläche unterlagert. Permafrostböden vermögen riesige Mengen an Kohlenstoff aus der Atmosphäre festzulegen – ein Prozess der seit mehr als 10.000 Jahren einen wichtigen Baustein unserer empfindlichen subarktischen und arktischen Ökosysteme wie Tundren oder boreale Wälder darstellt. Steigende, durch den Klimawandel bedingte, Temperaturen bedeuten eine gravierende Zäsur des ineinandergreifenden Ökosystems im Permafrost: Tauender Boden gibt den gespeicherten Kohlenstoff in Form der Treibhausgase Kohlenstoffdioxid und Methan wieder frei. Zwei Hypothesen stehen sich in diesem Szenario gegenüber: Auf der einen Seite die Beschleunigung des Klimawandels durch freigesetzte Treibhausgase, auf der anderen Seite die Dämpfung der Folgen des Wandels durch eine wärmebedingt stärker wachsende Vegetation, die vermehrt Kohlenstoff aufnimmt. Ziel des Verbundprojekts unter der Leitung von Professorin Pfeiffer ist es, die Auswirkungen des sich ändernden Klimas auf den Kohlestoffkreislauf von Permafrostböden zu verstehen und im Anschluss Handlungskonzepte für Entscheidungsträger empfehlen zu können.

Schutz des Bodens durch Sensibilisierung der Öffentlichkeit

Die endliche Ressource Boden verlangt aufgrund ihrer Bedeutung und ihres Werts sowohl von Gesellschaft und Politik als auch von der Forschung stärkeren Schutz und Wertschätzung. Professorin Pfeiffer plädiert aus diesem Grund für die Formulierung internationaler Bodenschutzgesetze sowie für die Gründung eines Konsortiums Deutscher Bodenforschung. Um das öffentliche Bewusstseins für die Ressource Boden zu stärken, überführt Professorin Pfeiffer ihr Wissen in außeruniversitäre Kontexte und gestaltet verschiedene Vortrags- und Vermittlungsformate. Ihre internationale Forschungserfahrung und Expertise auf dem Gebiet der Bodenökologie und Bodengenese macht sie zu einer idealen Ansprechpartnerin für Behörden, Wirtschaft sowie Politik in Bezug auf das Forschungsgebiet der Bodenbewertung und Bodendauerbeobachtung.

Aktuelle
Forschungsprojekte /
Aktivitäten

Bodenmikrobiologische Zustand in Boden-Dauerbeobachtungsflächen

Das bodenmikrobiologische Kooperationsprojekt mit dem Landesamt für Landwirtschaft, Umwelt und ländliche Räume, LLUR unter der Leitung von Professorin Pfeiffer leistet einen Beitrag zum vorsorgenden Bodenschutz anhand der modellhaften Untersuchung von Bodenflächen in Schleswig-Holstein. Circa 40 unterschiedlich genutzte Flächen werden seit 25 Jahren dabei beobachtet und hinsichtlich des aktuellen Zustandes, der Veränderung der Böden und daraus resultierenden Prognosen bezüglich der Entwicklung der Böden untersucht. Die durch die Dauerbeobachtung gewonnenen Forschungsergebnisse sollen als Entscheidungsgrundlage für eine nachhaltige Nutzung und der Bewahrung der Böden dienen. Darüber hinaus liefern Beobachtung und Auswertung wichtige Daten zur Bodenfunktionsbewertung und Bodenbelastungskartierung und bilden eine Basis für bodenschutzfachliche Empfehlungen.

Kohlenstoff im Permafrost

Das deutsch-russische Verbundprojekt unter der Leitung von Professorin Pfeiffer untersucht die Auswirkungen des durch den Klimawandel verstärkt tauenden Permafrostbodens anhand des Beispiels Sibirien. Permafrostgebiete reagieren besonders sensibel auf Klimaänderungen und haben gleichzeitig einen großen Einfluss auf das Klima, daher ist die Erforschung freigesetzten Kohlenstoffs durch verstärkt auftauende Permafrostböden von großer Bedeutung für das globale Klima- und Erdsystem. Das Forscherteam untersucht mögliche Szenarien innerhalb des Forschungsprojektes: die Verstärkung des Klimawandels durch vermehrte Freisetzung von Treibhausgasen auf der einen oder die höhere Bindung von Kohlenstoff durch Wärmeanstieg und stärkeres Pflanzenwachstum auf der anderen Seite.

Kohlenstoffdynamik und -fixierung in Waldböden

Wälder in gemäßigten Florenzzonen speichern eine große Menge an organischem Kohlenstoff (C). Allein in Europa beträgt die Speicherkapazität 800 Millionen Tonnen pro Jahr, die Speicherverteilung liegt dabei bei 40 % im Boden und 60 % in der lebenden Biomasse (Pfeiffer, Eva-Maria. Kohlenstoffdynamik und -fixierung in Waldböden, https://www.geo.uni-hamburg.de/bodenkunde/forschung/laufende-projekte/waldboeden.html.) Um diese Speicherkapazität des Bodens aufrecht zu erhalten, muss das Ziel nachhaltiger Forstwirtschaft sein, dieses Vermögen auch unter sich ändernden klimatischen Bedingungen aufrechtzuerhalten. Das Forschungsprojekt unter der Teilleitung von Professorin Pfeiffer untersucht dabei den Einfluss wichtiger Nutzbaumarten auf die C-Fixierungen in Waldböden unter aktuellen klimatischen Bedingungen.

Zukunftsvision

Wir können nur das schützen, was wir auch kennen. Deshalb treibt Professorin Pfeiffer die Schaffung und Gründung eines Boden-Gremiums voran, das in Zukunft auf politischer Ebene mehr für die Sichtbarkeit und die Belange von Böden einsetzt – also mehr Bodenbewusstsein schafft. Professorin Pfeiffer plädiert aus diesem Grund für die Formulierung internationaler Bodenschutzgesetze und die Gründung eines Konsortiums Deutscher Bodenforschung.

Schwerpunkte

  • Auswirkungen des Klimawandels auf die Ressource Boden und ihre Funktionen im Erdsystem
  • Bodenkohlen- und Stickstoffumsatz in verschiedenen Feuchtgebieten (Moore, Marschen, Reisanbau, arktische Tundren) mittels Feld- und Laboranalysen
  • Spurengasfreisetzung aus Permafrostböden mittels Laborexperimenten, Closed Chamber Technik und Eddy-Kovarianz Messungen im Feld, z.B. im Rahmen der BMBF-Projekte CARBBOPERM und  KoPf, KoPFSynthese
  • Methanoxidation in Deponieabdeckungen mittels Labor- und Geländeexperimenten
  • Strategien zur Reduktion der Methanfreisetzung aus der Land- und Abfallwirtschaft mittels Technologietransfer
  • Ganzheitliche Bodenbewertung und Bodendauerbeobachtung als Werkzeuge für Entscheidungsträger in Behörden, Wirtschaft, Politik und die übergeordneten UN Sustainable Development Goals (SDGs)
  • Wissenschaftlich-technische Zusammenarbeit, WTZ mit Russland im Bereich der Meeres- und Polarforschung – Permafrost
  • Forschungsgetriebenen Lehrexport in andere Länder (Vietnam, Philippinen, China)
  • Öffentlichkeitsarbeit zum Bodenbewusstsein und zum bodenkundlichen Wissenstransfer in die Gesellschaft

Kooperationen

  • AWI Potsdam und Bremerhaven
  • GEOMAR Kiel
  • Geoforschungszentrum Potsdam
  • ISRIC Wageningen: World Soil Museum
  • Dokuchaev Soil Museum Saint Petersburg, Russland
  • Universität Köln
  • Universität Kiel
  • Universität Tyumen, Russland
  • Universität Cantho, Vietnam
  • Universität St. Petersburg, Russland

Dienstleistung für die Wissenschaftsgemeinschaft

  • Geschäftsführende Direktorin des Instituts für Bodenkunde
  • Mitglied des Kuratoriums des Alfred-Wegener-Instituts (AWI)
  • Vorsitzende der Deutschen Gesellschaft für Polarforschung (DGP)
  • Koordinatorin des Deutsch-Russischen BMBF Projektes KoPF (2016-2021)
  • Koordinatorin des Deutsch-Russischen BMBF Projektes CarboPerm (2013-2016)
  • Koordinatorin des BMBF Projektes KlimzugNord (2009-2014)
  • Koordinatorin des BMBF Klimazwei Projektes MIMETHOX (2008-2014)
  • Vorsitzende des IPA-Projektes Kohlenstoffpools in Permafrost Regionen, CAPP (2006-2014)
  • Vorsitzende der Cryosol Arbeitsgruppe der Internationalen Permafrost Assoziation und der Internationalen Gesellschaft für Bodenkunde (2002-2010)
  • Koordinatorin des BMBF Laptev See Projektes 2000 (2000-2006)

Interessiert an

  • Verstärkung /Schulung des Bewusstseins für die Schönheit und Diversität von Böden als einzigartige Naturkörper
  • Transfer von Bodenwissen aus der Forschung in die Gesellschaft und in die Praxis.
  • Bodenfunktionen in Permafrostlandschaften
  • Ganzheitliche Bodenbewertung
  • Nachhaltige Bodennutzung
  • Erhalt unserer natürlichen Ressource Boden

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