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When this article was first published a reference was incorrectly printed with the given names and family names transposed. Hence the citation in the text to the reference “Gunther et al., 2019" should be “Kletetschka et al., 2019". Accordingly, in the reference list, the entry: "Gunther, K., Daniel, V., Jolana, H., van der Knaap, W.O., van Leeuwen, J.F., Marco, H., 2019. Laacher See tephra discovered in Bohemian Forest, Germany, east of the eruption. Quat. Geochronol. 51, 130–139". Should be replaced by: “Kletetschka, G., D. Vondrák, J. Hruba, W. O. van der Knaap, J. F. N. van Leeuwen, and M. Heurich (2019), Laacher See tephra discovered in the Bohemian Forest, Germany, east of the eruption, Quat. Geochronol., 51, 130–139.” Korrektur zu 10.1016/j.quascirev.2019.106128

A geogenic CO₂ emitting site (mofette U1) at the banks of the Laacher See, Eifel Mountains, was chosen to study the relationship between heavy postvolcanic soil degassing and vegetation during spring season. To test any interrelation between soil CO₂ degassing and vegetation, soil chemism (pH, water content, conductivity, and humus content) and vegetation studies (number of species, plant-soil coverage) were performed. Geogenic soil degassing patterns of carbon dioxide and oxygen were clearly inhomogeneous, resembling soil porosity and distinct permeation channels within the soil. CO₂ concentrations ranged from zero to 100%. Soil CO₂ increased, while soil oxygen decreased with increasing soil depth. There was a reasonable correlation between CO₂ degassing and soil pH as well as soil conductivity. Soil organic matter (SOM) resembled soil water distribution. The number of plant species (from a total of 69 species) as well as plant coverage strongly followed geogenic CO₂ degassing. The total number of growing species was highest in low CO₂ soils (max. 17 species per m²) and lowest at high CO₂-emitting sites (one species per m²). Plant coverage followed the same pattern. Total plant coverage reached values of up to 84% in slightly degassing soils and only 5-6% on heavy CO₂-venting sites. One plant species proved to be highly mofettophilic (marsh sedge, Carex acutiformis) and strictly grew on CO₂ degassing sites. Most other species like grove windflower, spring fumewort, fig buttercup, wood bluegrass, addersmeat, and common snowberry showed a mofettophobic behavior and strictly avoided degassing areas. Specific plant species can thus be used to detect and monitor pre- or postvolcanic CO₂ degassing. https://www.hindawi.com/journals/geofluids/2019/9589306/abs/ CA - Pfanz

Reassimilation of internal CO₂ via corticular photosynthesis (PScₒrt) has an important effect on the carbon economy of trees. However, little is known about its role as a source of O₂ supply to the stem parenchyma and its implications in consumption and movement of O₂ within trees. PScₒrt of young Populus nigra (black poplar) trees was investigated by combining optical micro-optode measurements with monitoring of stem chlorophyll fluorescence. During times of zero sap flow in spring, stem oxygen concentrations (cO₂) exhibited large temporal changes. In the sapwood, over 80% of diurnal changes in cO₂ could be explained by respiration rates (Rd₍mₒd₎). In the cortex, photosynthetic oxygen release during the day altered this relationship. With daytime illumination, oxygen levels in the cortex steadily increased from subambient and even exhibited a diel period of superoxia of up to 110% (% air sat.). By contrast, in the sapwood, cO₂ never reached ambient levels; the diurnal oxygen deficit was up to 25% of air saturation. Our results confirm that PScₒrt is not only a CO₂-recycling mechanism, it is also a mechanism to actively raise the cortical O₂ concentration and counteract temporal/spatial hypoxia inside plant stems.

Zusammenfassung Für die Erforschung des Einflusses von Kohlendioxid auf das Drei-Phasen-System Boden wurden in der Birnen- und Moosmofette bodenkundliche Messungen durchgeführt. Die Resultate zeigten in beiden Untersuchungsstandorten, dass erhöhte CO2-Konzentrationen im Boden Veränderungen der Bodeneigenschaften verursachen. Die Resultate der Bodengasmessungen in der Birnen- und Moosmofette wiesen abweichende Bodengaszusammensetzungen im Vergleich zu CO2-unbelasteten Böden auf. Diese führten zu hypoxischen Bedingungen im Wurzelraum der Pflanzen. Ferner war in beiden Standorten eine weitere Antriebskraft des Gastransportes zu beobachten. In gasenden Bereichen fand nicht ausschließlich Diffusion statt, sondern eine verstärkte CO2-Ausströmung durch Konvektion. Anhand vergleichender Interpretationen der Kohlendioxidkonzentrationen, mit dem Anteil organischer Festsubstanz, Kohlenstoff- und Stickstoffgehalt in der Birnenmofette, wurden in beiden Mofetten Abhängigkeiten deutlich. Diese wiesen eine Hemmung des Abbaus organischer Bestandteile auf oder ein verringertes Aufkommen organischen Abfalls. Des Weiteren bestand in beiden Mofetten eine Wechselbeziehung zwischen dem Gasfluss, den CO2-Konzentrationen und der Bodendichte. Die Bodenazidität war in beiden Flächen stark fortgeschritten. Insgesamt wurde deutlich, dass sich durch die Komplexität des Drei-Phasen-Systems Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Bodeneigenschaften überlagern können. Für die Erfassung von Zusammenhängen zwischen den seismischen Aktivitäten und den temporären Exhalationsveränderungen, wurden in der Birnen- und Moosmofette jährliche Bodengasmessungen durchgeführt. Nach den Beben erhöhten sich die CO2-Konzentrationen aufgrund neu entstandener Diffusionswege. In Zeiten seismischer Ruhe sanken sie wieder. Kurzzeitig erhöhte CO2-Gehalte, die nicht in Verbindung mit Schwarmbeben standen, konnten mit den Erdgezeiten erklärt werden. Der Hypothese, ob sich die Jahreszeiten auf die CO2-Ausgasungen auswirken, wurde mithilfe vierteljährlicher Gasmessungen in beiden untersuchten Flächen nachgegangen. Für die Auswertung der CO2-Veränderungen wurden die Wetterparameter, Luftdruck, Niederschlagsmenge und Temperatur hinzugezogen. Einzig der Luftdruck und die Temperatur wiesen Variationen zwischen den Messaufenthalten auf. In beiden Mofetten konnte eine Abhängigkeit der CO2-Ausgasungen von dem Luftdruck und der Temperatur nachgewiesen werden. In den kalten Jahreszeiten waren die CO2-Konzentrationen im Boden höher als in den wärmeren. Bei niedrigen Bodentemperaturen löste sich mehr CO2 im Bodenwasser als bei hohen, wodurch höhere CO2-Konzentrationen zu verzeichnen waren. In den Jahreszyklen der Moosmofette wurde eine Verlagerung des Ausgasungsbereiches aus den nördlichen in südliche Transekte festgestellt. Erhöhte CO2-Gehalte in der Pedosphäre führen zu hypoxischen bis anoxischen Bedingungen im Wurzelraum der Pflanzen. Dies wirkt sich in der Vegetationszusammensetzung auf Mofettenstandorten aus, aber auch auf die Morphologie, Anatomie und Physiologie der Pflanzen. Die floristischen Untersuchungen dieser Arbeit beziehen sich auf die Stärke des pflanzlichen Bewuchses, die Zusammensetzung der positiven und negativen Zeigerarten sowie die mofettovagen Arten und die Vegetationsdynamik. In der Birnen- und Moosmofette war insgesamt eine starke flächige Pflanzendecke zu verzeichnen, die sich teilweise aus wenigen Arten zusammensetzte. In der Birnenmofette konnte ein optischer und statistischer Zusammenhang zwischen dem Vorkommen der positiven und negativen Indikatorarten und den CO2-Exhalationen festgestellt werden. Die mofettophile Pflanzengruppe wuchs überwiegend auf den gasenden Bereichen der Fläche. Konsequenterweise wurden die mofettophoben Zeigerarten auf den nicht-gasenden Stellen vorgefunden. Die mofettovagen Pflanzen hatten ihre Wachstumsschwerpunkte in den Übergangsbereichen zwischen den Ausgasungs- und Kontrollstellen. Die Schlussfolgerungen aus der Birnenmofetten-Vegetation konnten durch die Auswertung der Vegetation in der Moosmofette nicht bestätigt werden. In den Vegetationsaufnahmen der Moosmofette wurde der frühere Ausgasungsbereich durch das Vorkommen der Indikatorgruppen und der mofettovagen Pflanzenarten angezeigt. Die positive Zeigergruppe wuchs in den heutigen Kontrollbereichen, während die Verbreitung der negativen Indikatorarten in den aktuellen Ausgasungen und in den Kontrollflächen stattfand. In beiden Mofetten waren ausschließlich Fluktuationen in der Vegetation zu verzeichnen. Der Schwerpunkt der Messungen in dem Espen-Bestand konzentrierte sich hauptsächlich auf die dendrochronologischen und holzphysikalischen Untersuchungen (Fractometrie). Die fractometrischen Messungen führten zu keinen Zusammenhängen zwischen den Kohlendioxidkonzentrationen und der Festigkeit des Holzes. Bei der Auswertung der Dendrochronologie stellte sich heraus, dass die Bäume aus der CO2-Gruppe ein stärkeres Längen- und Dickenwachstum zeigten als die Bäume der Kontrollgruppe. Aufgrund der niedrigen CO2-Konzentationen innerhalb der Fläche wird vermutet, dass durch das zusätzliche Kohlendioxid eine Förderung des Wachstums bei den CO2-Bäumen stattfand. Dissertation, Universität Duisburg-Essen, 2015

Duisburg, Essen, Univ., Diss., 2011 Mittels turbidimetrischer Trübungsmessungen als auch auf gravimetrischem Weg wurden Staubauflagerungen (Mittelstaub, Feinstaub (PM10 und PM2.5)) auf Blättern als auch auf Zweigstrukturen ausgewählter Pflanzen quantifiziert. Die Morphologie der Blattoberflächenstruktur und die Dichte der Behaarung ist bestimmend für das Staubfangvermögen und nicht der Haartyp. Die Arten mit dem größten Staubfangvermögen besaßen alle überwiegend Bündel-, Einfach- und Köpfchenhaare. Von 82 auf ihr Feinstaubfangvermögen hin untersuchten Arten lagen 22 (27%) über 1mg/cm² für PM10 und PM2.5, was einem guten Staubfangvermögen entspricht. Untersuchungen an diesjährigen Zweigen zeigten, dass das Staubfangvermögen stark von der Morphologie der Oberfläche abhing und dass hohe Staubwerte mit einer großen Rauigkeit (z.B. durch Haare, Lentizellen, Längsriefen) korrelierten. Generell wiesen jene Arten, deren diesjährige Sprossoberflächen besonders glatt waren, ein geringes Staubfangvermögen auf. Untersuchungen an mehrjährigen Zweigen ergab, dass eine Verkahlung der Sprosse in Kombination mit einem sehr glatten Abschlussgewebe mit einem sinkenden Staubfangvermögen für PM2.5 einherging. Je rauer und strukturierter eine Zweigoberfläche war und oder auch im Zuge des sekundären Dickenwachstums wurde, desto mehr Staub konnte gebunden werden. Dabei schien zunächst die Behaarung dominierend für das Bindevermögen zu sein und rückte später bei älteren Zweigen in den Hintergrund. Transmissionsmessungen an maximal bestaubten Blättern zeigten, dass sich durch einen Staubauftrag von Mittelstaub (1 mg/cm²) die Transmission um etwa 16% reduzierte, die adäquate Menge Feinstaub erzeugte eine Reduzierung der Transmission um 5%. Die ermittelten maximalen Staubfangwerte für Blattflächen lagen größtenteils unter 1 mg/cm² PM 10 und PM2.5, so dass davon ausgegangen werden konnte, dass der Einfluss des Staubauftrages der hier eingesetzten Mittel- und Feinstäube auf die Transmission eher gering war. Über Chlorophyllfluoreszenzmessungen wurde der Einfluss von Staubauflagerungen auf die Photosynthese von Blättern mit Hilfe verschiedener Parameter geprüft. Allgemein konnte bei fast allen untersuchten Arten ein signifikanter Einfluss und eine Reduktion der Absorption auf beiden Blatthälften und mit Fein- als auch Mittel-stäuben festgestellt werden. Blattoberseiten waren in der Regel deutlich schwächer bis gar nicht behaart, so dass an diesen Oberflächen generell weniger Staub haften blieb. Auf den Blattunterseiten haftete aufgrund der ausgeprägten Behaarung deutlich mehr Staub, der zu den stärksten Beschattungen des Gewebes führte. Der Einfluss auf die Elektronentransportrate und damit auf die Lichtreaktion konnte tendenziell festgestellt werden, jedoch ist diese Reduktion nicht signifikant und beruht auf der Beschattung des Gewebes.

In der vorliegenden Dissertation wird die azonale Vegetation terrestrischer Mofettenstandorte erstmalig vor dem Hintergrund mitteleuropäischer Vegetations- und Klimaverhältnisse charakterisiert und analysiert. Als Untersuchungsgebiet diente ein Ausschnitt des Plesná-Tals. Letzteres liegt im tschechischen Bäderdreieck, einer tektonisch aktiven Region, die über die Grenzen Tschechiens hinaus für ihren Reichtum an Mineralquellen bekannt ist. Das Plesná-Tal wird auf großer Fläche von brachliegendem Feuchtgrünland geprägt, in das die Mofetten als inselartige Sonderstandorte eingebettet sind. Bei der Untersuchung kamen vegetationskundliche, gasmesstechnische und pedologische Methoden zur Anwendung. Ein Teilaspekt der Studie ist die Beschreibung und grafische Darstellung beispielhafter Mofettenstrukturen mit ihrer spezifischen Kombination biotischer und abiotischer Faktoren. Die Analyse des Datenmaterials, welche vor allem nach standortsökologischen Kriterien erfolgte, ergab enge Zusammenhänge zwischen der Vegetationszusammensetzung und der Konzentration des Mofettengases CO2 in der Bodenluft. Gleichzeitig traten Korrelationen zwischen der Vegetationskomposition und den Bodenparametern Feuchte, pH-Wert und Humusgehalt auf. Auf der Grundlage spezifischer, standortsabhängiger Artenkombinationen war es möglich, die untersuchte Mofettenvegetation mehreren neu geschaffenen Vegetationstypen zuzuordnen. This PhD thesis is about the vegetation of terrestrial mofette sites growing under the climatic conditions of Central Europe. The investigation area in the Plesná valley is situated in the northwestern part of the Czech Republic near the famous spa town Františkovy Lászně. The plant cover predominantly consists of fallow grassland where the mofettes are intermingled as island-like structures. The study is based on phytosociological and pedological investigations as well as on soil gas measurements. An important part of the study is the description and graphic presentation of exemplary mofettes showing their specific combination of biotic and abiotic factors. The former data analysis showed a strong relationship between the vegetation mix and the CO2 concentration in the soil air. Correlations between the composition of the vegetation and the soil parameters humidity, pH and organic matter could also be found. On the basis of the species composition it was possible to allocate the vegetation of different mofettes to new vegetation types.