Der Verlust von Artenvielfalt wirkt sich massiv auf den Boden aus. Das hat jetzt ein internationales Forscherteam um Nico Eisenhauer von der Universität Jena festgestellt. Demnach wird der Boden weniger produktiv und vital, wenn nur wenige Pflanzenarten auf ihm wachsen. Bisher war man davon ausgegangen, dass vor allem klimabedingter Kohlendioxid- und Stickstoffanstieg in der Atmosphäre einen Einfluss haben würden. Diese Annahme erwies sich jedoch als falsch, wie die Forscher jetzt im Fachmagazin „PNAS“ berichten.
Bisher waren sich Wissenschaftler einig, dass das Artensterben die oberirdischen Ökosysteme empfindlich stört. Nun haben die Forscher von der Universität Jena herausgefunden, dass bei einem Verlust von Pflanzenarten auch die Dichte und die Diversität des unterirdischen Lebens schwindet. Das Erstaunliche: Die Bodenorganismen reagieren offenbar auf Veränderungen der Pflanzenvielfalt, jedoch kaum auf steigende Kohlendioxid- und Stickstoffkonzentrationen, so die Forscher.
Winzig aber oho!
Für ihre Studie hatten sie Bodenproben von über 200 Versuchsflächen des BioCON-Experiments im US-Bundesstaat Minnesota untersucht. Bereits in den 1990er Jahren haben dort Forscher mehrere Parzellen angelegt und darauf Pflanzengemeinschaften mit einer, vier oder neun Gras- und Kräuterarten angesät. Einige der Versuchsflächen wurden zudem mit Kohlendioxid und Stickstoff „gedüngt“.
Nun haben die Forscher das unterirdische Leben in den Versuchsflächen unter die Lupe genommen: „Viele der Lebewesen im Boden sind winzig und mit bloßem Auge nicht zu erkennen, doch sie steuern wichtige Ökosystemprozesse, etwa den Abbau von Schadstoffen oder die Zersetzung des organischen Materials“, erklärt Eisenhauer. „Bei geringer Pflanzendiversität stehen die Organismen unter stärkerem Stress und auch die Dichte und die Diversität der Bodenorganismen nehmen deutlich ab“, erläutert der Forscher. Auf erhöhte Kohlendioxid- oder Stickstoffkonzentrationen
hätten die Bodenorganismen hingegen nur geringfügig reagiert.
Langzeitbeobachtung liefert andere Ergebnisse
Die Ergebnisse stehen im Widerspruch zu vorausgegangenen Untersuchungen. So berichten frühere Studien von einem nur schwachen Effekt der Pflanzendiversität auf den Boden. Nach Ansicht der Wissenschaftler liege dies daran, dass ihre Studie einen längeren Zeitraum umfasst. „Der entscheidende Unterschied ist, dass die meisten Experimente nicht länger als drei Jahre liefen, das BioCON-Experiment hingegen schon seit etwa fünfzehn Jahren“, betont Eisenhauer. Bis sich im Boden repräsentative Lebensgemeinschaften bilden, dauere es einige Jahre. „Der Effekt einer artenreichen Pflanzenwelt auf die Bodenorganismen tritt daher erst nach längerer Versuchszeit auf“, so der Ökologe.
Was die genauen Gründe für diesen Einfluss sind, können die Forscher noch nicht mit Bestimmtheit sagen. Deswegen wollen Eisenhauer und seine Kollegen nun ihre Ergebnisse mit anderen Langzeitexperimenten vergleichen. Zudem wollen die Wissenschaftler prüfen, ob die Beobachtungen in Minnesota nur für die dortigen Gegebenheiten gelten oder ob sich ein generelles Muster zeigt.
Deutlich wird jedoch schon jetzt: Nicht nur Kohlendioxid und Stickstoff sind wichtige Umweltfaktoren und verdienen die öffentliche Aufmerksamkeit. Eisenhauer ist überzeugt: „Die Bedeutung einer artenreichen Pflanzenwelt ist nicht zu unterschätzen und muss noch stärker in den politischen Fokus rücken“. (PNAS; 2013, doi: 10.1073/pnas.1217382110)
(Friedrich-Schiller-Universität Jena, 12.04.2013 – KBE)
