Bodentiere

Klimawandel und Bodenfruchtbarkeit

Das Leben im Erdreich hat heutzutage gleich mit mehreren Problemen zu kämpfen. Während das veränderte Klima die Körpergrösse der Organismen reduziert, verringert die Bewirtschaftung ihre Häufigkeit. Selbst mit Biolandwirtschaft lassen sich nicht alle negativen Folgen des Klimawandels abpuffern, warnen die Forscher.

Weitgehend unbeachtet und im Verborgenen arbeitet unter unseren Füssen ein Heer von winzigen Dienstleistern. Unzählige kleine Insekten, Spinnentiere und andere Bodenbewohner sind unermüdlich damit beschäftigt, abgestorbene Pflanzen und anderes organisches Material zu zersetzen und die darin enthaltenen Nährstoffe zu recyceln. Schon lange aber befürchten Fachleute, dass diese für die Bodenfruchtbarkeit und die Funktionsfähigkeit der Ökosysteme so wichtigen Organismen zunehmend unter Stress geraten.

Zum einen sind sie mit den Folgen des Klimawandels konfrontiert, der ihnen hohe Temperaturen und ungewohnte Niederschlagsverhältnisse mit häufigeren Dürren beschert. Zum anderen leiden sie auch unter einer zu intensiven Landnutzung. Wenn beispielsweise eine Wiese in einen Acker umgewandelt wird, finden die Bodentierchen dort weniger Lebensräume und Nahrungsquellen. Und auch intensives Pflügen, Mähen oder Beweiden sowie der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und grossen Mengen Dünger wirken sich negativ aus. Dr. Martin Schädler vom UFZ und seine Kollegen von UFZ und iDiv koordinieren die Freiland-Versuchsanlage „Global Change Experimental Facility“ (GCEF) in Bad Lauchstädt bei Halle. Dort können die Forscher auf unterschiedlich intensiv genutzten Acker- und Grünland-Parzellen das Klima der Zukunft simulieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass diese Bodentiere durch den Klimawandel noch weiter schrumpfen dürften. „Vermutlich werden sich nicht nur kleinere Arten durchsetzen, sondern auch kleinere Individuen innerhalb derselben Art“, sagt Martin Schädler. Jedenfalls waren die untersuchten Exemplare auf den Flächen mit höheren Temperaturen und veränderten Niederschlägen im Durchschnitt um etwa zehn Prozent kleiner als auf den Vergleichsflächen mit heutigem Klima. Solche Zusammenhänge zwischen Körpergrösse und Klima kennen Biologen bisher vor allem bei grösseren Tieren. So sind zum Beispiel die Bärenarten in den warmen Regionen der Erde deutlich kleiner als der Eisbär in der Arktis. Das liegt daran, dass ein kleiner Körper eine vergleichsweise grosse Oberfläche hat, über die er Wärme abgeben kann – was in den Tropen ein Vorteil ist, in den Polarregionen aber leicht zum Auskühlen führt.

Bei wechselwarmen Tieren wie Insekten kurbeln hohe Temperaturen zudem den Stoffwechsel und die Entwicklungsgeschwindigkeit an. „Dadurch entstehen schneller neue Generationen, die dann aber kleiner bleiben“, erklärt Martin Schädler. Das aber ist keine gute Nachricht. Denn von dieser Biomasse hängt auch die Zersetzungsleistung der Tierchen ab. Weniger Gesamtgewicht bedeutet auch ein gebremstes Nährstoffrecycling. Einen ganz ähnlichen Effekt kann dem Experiment zufolge auch eine zu intensive Landnutzung auslösen. „Anders als das Klima verringert die Nutzung nicht die Grösse der Tiere, sondern ihre Dichte“, so Schädler. So lebten auf den GCEF-Flächen mit konventioneller Landwirtschaft rund 47 % weniger Milben und Springschwänze als auf der extensiv genutzten Wiese.

Die Effekte von Klima und Nutzung beeinflussen sich kaum gegenseitig. Bisher hatten viele Experten nämlich gehofft, dass eine naturverträgliche Landwirtschaft eine Art Versicherung gegen die negativen Folgen des Klimawandels bieten könnte. Schliesslich führt Biolandbau in der Regel zu einer vielfältigeren Lebensgemeinschaft auf Äckern und Grünland. Das aber mache solche Ökosysteme weniger anfällig für klimatische Störungen als konventionell genutzte Flächen, so die Überlegung.

Wenn es darum geht, die Leistungsfähigkeit der Bodentiere zu erhalten, scheint diese Strategie allerdings nicht aufzugehen: Die veränderten Temperaturen und Niederschläge reduzieren deren Biomasse unabhängig von der Bewirtschaftung. „Nicht alles, was durch die Erwärmung kaputtzugehen droht, lässt sich also durch eine umweltverträgliche Landnutzung retten“, resümiert Martin Schädler. Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, müsse man daher direkt bei den Treibhausgasen ansetzen – und zwar so schnell wie möglich.