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Alte Bäume sind auch gut für Ackerböden
Waldinseln als Rückzugsgebiet für viele Organismen. Von bisherigen Maßnahmen zum Schutz der Biodiversität profitierten im Boden lebende Organismen kaum
Die Böden von Wiesen und Weiden sind von einer mindestens ebenso großen Vielfalt an Organismen besiedelt wie die oberirdischen Lebensräume. Und diese Vielfalt ist immens wichtig für die Bodenfruchtbarkeit und die Speicherung von Kohlenstoff. Nun zeigt eine Studie von Forschenden um Gaëtane Le Provost vom Senckenberg Forschungszentrum für Biodiversität und Klima in Frankfurt (Main), dass Wälder, Wiesen und Äcker nicht als in sich abgeschlossene Ökosysteme betrachtet werden sollten, sondern in ihrer Wechselwirkung.
Die Wissenschaftler untersuchten in einem Radius von zwei Kilometern auf landwirtschaftlich genutzten Wiesen und Weiden, inwiefern diese durch Waldrodung und andere Formen intensiver Landnutzung beeinflusst wurde. Sie ermittelten die Zahl der ober- und unterirdischen Arten auf 150 Parzellen in der Schorfheide, auf der Schwäbischen Alb und im Nationalpark Hainich. Im Fokus der Untersuchung standen Fragen wie: Wie intensiv werden die landwirtschaftlichen Parzellen genutzt? Wieviel wird gedüngt? Wie oft wird gemäht?
Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachjournal »Nature Communications« (DOI: 10.1038/s41467-021-23931-1) veröffentlicht. Überraschenderweise zeigte sich, dass die Artenvielfalt auf den Wiesen und Weiden mehr von der Beschaffenheit der weiteren Umgebung abhängt als davon, was auf den Böden selbst passiert. Jedenfalls war in den untersuchten Böden die Artenvielfalt umso größer, je mehr Wald in bis zu zwei Kilometern Entfernung vorhanden war und je älter der Wald ist. Der Senckenberg-Forscher Peter Manning erklärt das damit, dass Wälder einen stabilen Lebensraum für Bodenorganismen bieten und deshalb ein Zufluchtsort zu sein scheinen. Von dort aus können Tiere und Pilze nahe gelegene Böden von Wiesen und Weiden nach Eingriffen wieder besiedeln.
Die Intensität von Düngung, Beweidung oder Mahd auf den Parzellen hatte vergleichsweise geringen Einfluss auf den Artenreichtum. Einige Bodenorganismen wie Pilze und Amöben scheinen sogar von intensiver Landnutzung zu profitieren. Ganz im Gegensatz zu den Pflanzen, Vögeln, Insekten, Weichtieren, Käfern, die in den Wiesen und Weiden leben, weiß Gaëtane Le Provost, Postdoktorandin am Senckenberg Forschungszentrum. Denn deren Zahl - und damit auch die Artenvielfalt - nimmt bei intensiver Bewirtschaftung im homogenen Umfeld eher ab.
Während ein geringerer Einsatz von Düngemitteln und das Anpflanzen von Blühstreifen vor allem der oberirdischen Artenvielfalt zugute kommen, würde die biologische Vielfalt in den Böden von Wiesen und Weiden mehr profitieren, wenn es in der weiteren Umgebung langfristig Wälder und natürliche Graslandschaften gäbe.
Sollen Agrargebiete auch in Zukunft so produktiv wie sein wie heute, müsste die ober- und die unterirdische Vielfalt besser gefördert und geschützt werden. Zu diesem Zweck sollten die Bewirtschaftungsstrategien für Äcker und Weiden neu überarbeitet werden, fordert der leitende Wissenschaftler am Senckenberg-Forschungszentrum.
Ein gesunder Waldboden enthält jede Menge luft- und wasserführende Hohlräume. Der Stoffkreislauf wird stark von der aktiven Bodenmikroflora beeinflusst: Pilze, Regenwürmer, Bakterien und andere Bodenlebewesen - rund 8000 verschiedene Mikroorganismen leben in einem Gramm Erde - zwanzig Mal so viel wie im Ackerboden.
Je feuchter der Boden, umso tiefer sinken die Räder zum Beispiel von Holzerntemaschinen in den Boden ein, verdichten den Grund und behindern den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre. Maschinen, die in deutschen Wäldern herumfahren, können je nachdem, ob sie beladen sind oder nicht, bis zu 24 Tonnen schwer sein. Entscheidend ist der Zeitpunkt des Einsatzes. 2013 hatte eine internationale Forschungsgruppe in Schweizer Wäldern Fahrexperimente auf Böden in verschiedenen Feuchtzuständen durchgeführt. Zudem analysierten die Wissenschaftler im Boden vielfältige Mikroorganismen. Darüber hinaus nahmen sie vor und nach den Versuchen zahlreiche Bodenproben in und neben den Fahrspuren, um die Zahl der Mikroorganismen in den Böden zu analysieren.
Ergebnis: Werden die Böden mit schweren Maschinen befahren, wird die Vernetzung der Poren zerstört, der Luftaustausch behindert und der Wasserfluss reduziert. Unter der starken Belastung verschwinden die Mykorrhizapilze, die für das Baumwachstum bedeutend sind, fast vollständig. An ihrer Stelle breiten sich Fäulnisbakterien aus, die das Wachstum der Bäume hemmen. Nur wenige Bakterien- und Pilzarten können sich danach kurzfristig erholen. Stattdessen vermehren sich Bakterienarten, die mit weniger Sauerstoff auskommen und Methan und Lachgas absondern. Noch sechs bis zwölf Monate nach Beendigung des Experiments zeigte sich die starke Beeinträchtigung der Bodenlebewesen.
Zu einem ähnlichen Schluss kommt auch eine aktuelle Literaturstudie des Öko-Instituts Freiburg für den Nabu. Wie bei den Ackerböden hängt auch bei Waldböden der Grad der Verdichtung von dem Gewicht des Fahrzeuges und der Stabilität des Bodens ab. Allerdings können sich Waldböden schlechter regenerieren, weil sie nicht mechanisch gelockert werden. Bis sie sich vollständig erholt haben, können mehrere Jahrzehnte vergehen.
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