News: Was kümmert oben unten?
Regenwürmer und Co sorgen für guten Boden - und auf gutem Boden wachsen Pflanzen besonders ausgiebig. Doch für die Ernteausbeute insgesamt und die Menge an im Boden gespeicherten Kohlenstoff ist die Zusammensetzung der Fauna und Flora des Wurzelraumes offenbar ganz egal.
Vom Bakterium bis zur Wühlmaus lebt eine reiche Organismenwelt an und um Pflanzenwurzeln. Durch ihre Aktivität verändern und beeinflussen sie wichtige Bodeneigenschaften wie das Gefüge, den pH-Wert oder die Nährstoffverfügbarkeit. Eine Veränderung dieser unterirdischen Lebensgemeinschaften – beispielsweise durch den Klimawandel – könnte daher unabsehbare Folgen für den Ernteertrag und auch das Speichervermögen für Kohlenstoff haben, fürchten viele Wissenschaftler.
Um wenigstens etwas mehr Klarheit für die Zukunft zu haben, machten Mark Bradford vom National Environment Research Council und seine Kollegen die Probe aufs Exempel. Sie pflanzten Grassoden einer für Nordengland typischen Schafweide in Klimakammern und pflegten sie neun Monate lang unter kontrollierten, konstanten Bedingungen. Nur ein Parameter schwankte: die Größe der Bodentiere. Denn die Wissenschaftler hatten die typische Begleitfauna in die drei Größenklassen Mikro (kleiner als 100 Mikrometer), Meso (100 Mikrometer bis zwei Millimeter) und Makro (größer als zwei Millimeter) sortiert und den einzelnen Ansätzen jeweils nur die Mikrovertreter zugegeben, ihnen zusätzlich noch die Mesofauna an die Seite gestellt oder gar alle drei Größenklassen eingesetzt.
Die Forscher erwarteten, dass die unterschiedliche Bodenfauna sich grundlegend auf die Pflanzengemeinschaft auswirken müsste. Diese Annahme bestätigte sich durchaus, was die Zusammensetzung der Pflanzenarten betraf. Doch der oberirdische Biomasseertrag, also die Nettoprimärproduktion, blieb davon völlig unbeeinflusst – ebenso die Menge an Kohlenstoff, die im Laufe der Zeit im System gespeichert wurde.
Überrascht machten sich Bradford und seine Mitarbeiter auf die Suche nach den Ursachen. Sie stellten zwar keine Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der Versuchsböden fest, doch war die Abbaurate in den Ansätzen mit komplexer Lebensgemeinschaft gegenüber den Böden mit ausschließlich kleinen oder zusätzlich mittelgroßen Bewohnern deutlich erhöht: Bedingungen, die eigentlich die Nährstoffverfügbarkeit und damit die Produktivität fördern. Allerdings schob die Makrofauna dem offenbar selbst einen Riegel vor, denn gleichzeitig zeigten unter ihrem Einfluss die Wurzeln eine geringere Biomasse, und hilfreiche Mykorrhiza-Partner waren sehr viel seltener aufzuspüren – die Pflanzen konnten das reichere Nährstoffangebot also gar nicht nutzen.
Einen ähnlichen Ausgleich positiver und negativer Effekte vermuten die Forscher auch im Fall der Kohlenstoffspeicherung. Da die oberirdische Biomasse kaum schwankte, blieb die Photosynthese – und damit die Einlagerung von Kohlenstoff – ebenfalls weitgehend stabil. Aber auch der Abbau zeigte wenig Veränderung. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die größeren Organismen die Mikroorganismen in ihrer Stoffwechseltätigkeit in irgendeiner Weise bestärkten.
Inwieweit diese Ergebnisse nun auf die unkontrollierten und alles andere als konstanten natürlichen Umweltbedingungen zu übertragen sind, muss sich zeigen. Und außerdem besteht die Welt nicht nur aus Schafweiden – in anderen Ökosystemen könnten sich durchaus ganz andere Folgen abzeichnen. Aber eines zeigt sich auf jeden Fall deutlich: wie schwierig oder gar unmöglich es ist, die zahlreichen positiven und negativen Folgen einer Klimaveränderung gegeneinander zu verrechnen.
Um wenigstens etwas mehr Klarheit für die Zukunft zu haben, machten Mark Bradford vom National Environment Research Council und seine Kollegen die Probe aufs Exempel. Sie pflanzten Grassoden einer für Nordengland typischen Schafweide in Klimakammern und pflegten sie neun Monate lang unter kontrollierten, konstanten Bedingungen. Nur ein Parameter schwankte: die Größe der Bodentiere. Denn die Wissenschaftler hatten die typische Begleitfauna in die drei Größenklassen Mikro (kleiner als 100 Mikrometer), Meso (100 Mikrometer bis zwei Millimeter) und Makro (größer als zwei Millimeter) sortiert und den einzelnen Ansätzen jeweils nur die Mikrovertreter zugegeben, ihnen zusätzlich noch die Mesofauna an die Seite gestellt oder gar alle drei Größenklassen eingesetzt.
Die Forscher erwarteten, dass die unterschiedliche Bodenfauna sich grundlegend auf die Pflanzengemeinschaft auswirken müsste. Diese Annahme bestätigte sich durchaus, was die Zusammensetzung der Pflanzenarten betraf. Doch der oberirdische Biomasseertrag, also die Nettoprimärproduktion, blieb davon völlig unbeeinflusst – ebenso die Menge an Kohlenstoff, die im Laufe der Zeit im System gespeichert wurde.
Überrascht machten sich Bradford und seine Mitarbeiter auf die Suche nach den Ursachen. Sie stellten zwar keine Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der Versuchsböden fest, doch war die Abbaurate in den Ansätzen mit komplexer Lebensgemeinschaft gegenüber den Böden mit ausschließlich kleinen oder zusätzlich mittelgroßen Bewohnern deutlich erhöht: Bedingungen, die eigentlich die Nährstoffverfügbarkeit und damit die Produktivität fördern. Allerdings schob die Makrofauna dem offenbar selbst einen Riegel vor, denn gleichzeitig zeigten unter ihrem Einfluss die Wurzeln eine geringere Biomasse, und hilfreiche Mykorrhiza-Partner waren sehr viel seltener aufzuspüren – die Pflanzen konnten das reichere Nährstoffangebot also gar nicht nutzen.
Einen ähnlichen Ausgleich positiver und negativer Effekte vermuten die Forscher auch im Fall der Kohlenstoffspeicherung. Da die oberirdische Biomasse kaum schwankte, blieb die Photosynthese – und damit die Einlagerung von Kohlenstoff – ebenfalls weitgehend stabil. Aber auch der Abbau zeigte wenig Veränderung. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die größeren Organismen die Mikroorganismen in ihrer Stoffwechseltätigkeit in irgendeiner Weise bestärkten.
Inwieweit diese Ergebnisse nun auf die unkontrollierten und alles andere als konstanten natürlichen Umweltbedingungen zu übertragen sind, muss sich zeigen. Und außerdem besteht die Welt nicht nur aus Schafweiden – in anderen Ökosystemen könnten sich durchaus ganz andere Folgen abzeichnen. Aber eines zeigt sich auf jeden Fall deutlich: wie schwierig oder gar unmöglich es ist, die zahlreichen positiven und negativen Folgen einer Klimaveränderung gegeneinander zu verrechnen.
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