Starke Regenfälle, Dürren, lange Hitze- oder Schneeperioden: extreme Wetterereignisse nehmen zu. Die Folgen sind auf der Erdoberfläche meist deutlich erkennbar, was sich jedoch im Boden abspielt, ist oft noch unerforscht. Dies soll sich nun ändern.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat dafür die Forschergruppe „Dynamik von Bodenprozessen bei extremen meteorologischen Randbedingungen“ an der Universität Bayreuth eingerichtet, die am 1. April 2005 ihre Arbeit aufgenommen hat.
Wald- und Moorgebiete als Untersuchungsobjekte
Ein Wald- und ein Moorgebiet im Fichtelgebirge dienen als Testareale, wo der Einfluss extremer Wetterbedingungen in den Böden untersucht wird. Die sprunghaften Änderungen des Wetters beeinflussen unter anderem die Fähigkeit von Böden, Spurengase wie Methan aufzunehmen oder zu bilden, sowie die Bewegungen der Inhaltsstoffe in den Böden, was die Boden- und Wasserqualität und dadurch wiederum das Klima verändert.
Vor allem mit dem neuen Thema der „Eisen-Reduktion in Mooren“ beschäftigt sich in einem Teilprojekt der Forschergruppe Kirsten Küsel. Die Leiterin der Arbeitsgruppe Limnologie der Jenaer Universität erwartet, dass die Zunahme von extremen Trockenperioden und Starkregenereignissen den Abbau von organischer Substanz in Mooren fördert. Die Wissenschaftler vermuten aber auch, dass die Wechsel von trockenen und nassen Bedingungen die Aktivität der so genannten „Eisenatmer“ begünstigt.
Diese Mikroorganismen „fressen“ Eisen aus dem Boden, was unschädlich für das Ökosystem ist. Doch wenn häufigere Trockenphasen ihre Aktivität und Vermehrung fördern, können die Eisenatmer die Methan-bildenden Kohlendioxid-Reduzierer in dem Moor unterdrücken, indem sie ihnen die Nahrung wegfressen. Dies könnte dazu führen, dass die Moore höhere Mengen an Kohlendioxid, aber geringere Mengen des effektiveren Treibhausgases Methan ausstoßen. In der Folge verändert sich das Moor und wird – so eine These der Wissenschaftler – weniger Kohlenstoff speichern können, was langfristig wiederum Auswirkungen auf das Klima haben wird.
Natur „auf die Finger“ schauen
Soweit die wissenschaftlichen Vorhersagen zur Wechselwirkung dieser Mikroorganismen. Denn bislang fehlen Freilandexperimente zu diesem Thema. „Und was die Substanz in der Natur macht, das ist anders als im Röhrchen bei uns im Labor“, ist sich Kirsten Küsel sicher und will nun „der Natur direkt auf die Finger schauen“.
Zudem reagieren die Mikroorganismen, von denen einige neue Spezies identifiziert werden sollen, sehr sensibel auf den Säuregehalt des Bodens und verändern sich und ihre Fressgewohnheiten, weiß die Jenaer Moor-Expertin aus bereits abgeschlossenen Projekten. Sie wird gemeinsam mit der neuen Doktorandin, die durch die DFG-Mittel finanziert werden kann, nun ihre Untersuchungen zu den Eisenatmern im Freiland weiterführen, die durch Laborexperimente ergänzt werden.
Die Untersuchungen in diesem Projekt „sind Grundlagenforschung“, betont Küsel. Doch Eisenatmer und ihre Verwandten können auch bei der Sanierung von Schwermetall belasteten Flächen eingesetzt werden – und für diesen Themenkomplex gibt es in der Praxis vielfältige Anwendungsmöglichkeiten.
(idw – Universität Jena, 04.04.2005 – DLO)
