22.5.2014: Forschung international
Die Vielfalt unter unseren Füssen
La diversité sous nos pieds
Cameron Wagg et al.
Ein grosser Teil der globalen Biodiversität befindet sich im Boden; dennoch ist weitgehend unbekannt, welche Rolle diese Biodiversität für das Funktionieren von Ökosystemen spielt. In einem Modellversuch wurde die Bodenbiodiversität sukzessive reduziert und ihr Einfluss auf verschiedene Ökosystemfunktionen untersucht. Ein Rückgang der Bodenbiodiversität hatte negative Auswirkungen auf die Pflanzendiversität, den Abbau von organischem Material, auf die Nährstoffkreisläufe und die Lachgasproduktion und verursachte Nährstoffverluste.
Une importante partie de la biodiversité globale se trouve dans le sol; on ne connaît pourtant que partiellement le rôle de cette biodiversité pour le fonctionnement des écosystèmes. Dans un projet pilote, la biodiversité du sol a été progressivement réduite et son influence sur plusieurs fonctions écosystémiques a été analysée. Un recul de la biodiversité a des répercussions négatives sur la diversité des plantes, la décomposition de la matière organique, les cycles des éléments nutritifs, la production de gaz hilarant et entraîne des pertes en éléments nutritifs.
Ein grosser Teil der weltweiten Biodiversität befindet sich unter unseren Füssen, im Boden. In einer Hand voll Boden lassen sich mehrere Milliarden Bakterienzellen, viele hundert Meter an Pilzfäden und eine Vielfalt an Milben, Fadenwürmern, Regenwürmern und Gliedertieren finden. Verschiedene Studien zeigen, dass durch intensive Landnutzung, zum Beispiel durch die Landwirtschaft, das reichhaltige Bodenleben gestört und seine Vielfalt reduziert werden kann.
In einem neuartigen Versuchssystem, in dem kleine Modellökosysteme eingerichtet werden können, die von Ihrer Umwelt abgeschirmt sind, wurde ein Gradient an Bodenlebewesen erzeugt und eine diverse Pflanzenmischung angepflanzt. Nach mehreren Monaten wurden verschiedene Ökosystemfunktionen gemessen. Die Forschenden konnten nun nachweisen, dass ein Rückgang in der Menge und Diversität von Bodenlebewesen zu einem Rückgang vieler wichtiger Ökosystemfunktionen führt.
So war mit zunehmendem Rückgang der Bodenbiodiversität auch die Pflanzendiversität und die Freisetzung von Nährstoffen aus organischem Material im Boden reduziert, während Emissionen des Klimagases N2O (Lachgas) und Nährstoffverluste durch Auswaschung teilweise erhöht waren.
Aus den gemessenen Ökosystemfunktionen wurde ein sogenannter Multifunktionalitätsindex errechnet, ein Index welcher die gesamte Reaktion des Ökosystems anzeigt. Dieser Index war stark positiv mit der Bodenbiodiversität korreliert: Je höher die Bodenbiodiversität war, desto besser funktionierte das Ökosystem.
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass ein Rückgang der Bodenbiodiversität, z.B. durch eine übermässige Intensivierung der Landwirtschaft, negative Auswirkungen auf ganze Ökosysteme haben könnte. Um das Funktionieren von Ökosystemen nachhaltig aufrechterhalten zu können, muss der Schutz der Bodenbiodiversität stärkere Aufmerksamkeit erhalten.
Quelle: Agroscope
Keywords:
Boden, Bodendegradation, Mikroorganismen, Global Change, Landwirtschaft
Art der Publikation:
Fachpublikation
Literatur:
Wagg C. et al. (2014): Soil biodiversity and community composition determine ecosystem multifunctionality. Proceedings of the national academy of sciences of the USA 111: 52665270.
http://www.pnas.org/content/early/2014/03/13/1320054111
Kontaktadresse:
Marcel van der Heijden
Pflanzen-Boden-Interaktionen
Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung
Agroscope
Institut für Nachhaltigkeitswissenschaften INH
Reckenholzstrasse 191
CH-8046 Zürich
marcel.vanderheijden@agroscope.admin.ch
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