Der Mensch nutzt den Boden seit Jahrtausenden als Ressource. Doch Klimawandel und intensive Landwirtschaft setzen dem Ökosystem zu. Vor allem die Zahl der Bodentiere, die wichtige Funktionen im Stoffkreislauf übernehmen und den Boden fruchtbar machen, schrumpft. Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) und der Universität Leipzig zeigen nun, wie das Bodenökosystem von einer nachhaltigen Bewirtschaftung profitiert.

Energietransfer von Bodenlebewesen als Indikator

Im Rahmen der Studie hatte ein Team um Marie Sünnemann untersucht, wie sich intensive und nachhaltige Landnutzung heute und unter künftigen Klimabedingungen auf die Vielfalt der Bodenlebewesen in Acker- und Grünlandflächen auswirken. Dabei ging es vor allem um die sogenannten Energiekreisläufe und die Aktivitäten von Zersetzern, Pflanzenfressern und Räubern im Bodennahrungsnetz. Dieser Energietransfer diente den Forschenden zufolge als Indikator, um bewerten zu können, wie gut diese Kleinstlebewesen im Ökosystem ihre jeweilige Funktion erfüllen.  

Während Zersetzer organisches Material zersetzen und den Boden fruchtbar machen, können Mikrobenfresser beispielsweise verhindern, dass sich schädliche Pilze vermehren. Räuber halten wiederum die Anzahl der Pflanzenfresser wie Blattläuse in Schach und helfen so, Ertragseinbußen bei den Pflanzen zu vermeiden. Auch die Auswirkungen von Hitze und Dürre auf Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze, Fadenwürmer, Springschwänze, Milben sowie größere Tiere wie Käfer, Spinnen, Tausendfüßer und Hundertfüßer wurden untersucht.

Bodenökosystem bei nachhaltiger Landnutzung widerstandsfähiger

Wie die Forschenden im Fachmagazin Global Change Biology berichten, lassen sich bei einer nachhaltigen Bewirtschaftung unterirdische Pflanzenfresser sowie Bodenmikroben besser kontrollieren, wodurch das Bodenökosystem widerstandsfähiger und besser gegen Störungen geschützt ist als bei einer intensiven Landnutzung.

Aktivität der Mikrobenfresser bei nachhaltiger Landnutzung größer

Bei einer nachhaltigen Landnutzung kam es „zu einer höheren Aktivität der Mikrobenfresser und zu einer stärkeren Kontrolle der Mikroorganismen durch diese“. Das heißt, kleine Räuber wie Nematoden regulieren die Mikrobenpopulation und halten sie im Gleichgewicht. Zudem sei die Kontrolle von Pflanzenfressern durch natürliche Gegenspieler in nachhaltig bewirtschafteten Acker- und Grünlandflächen insgesamt stärker ausgeprägt, wodurch eine übermäßige Vermehrung von Pflanzenfressern verhindert werde, berichten die Forschenden.

Die im Rahmen der Studie durchgeführten Feldexperimente fanden auf der Freiland-Versuchsanlage „Global Change Experimental Facility“ (GCEF) des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Bad Lauchstädt bei Halle (Saale) statt. Hier kann auf unterschiedlich intensiv genutzten Acker- und Grünland-Parzellen das Klima der Zukunft simuliert werden. 

bb