Der Klimawandel und eine intensivere Landnutzung bedrohen die Lebewesen im Boden und ihre wichtigen Aufgaben – die sogenannten Ökosystemfunktionen. Um zu verstehen, wie sich intensive und nachhaltige Landnutzung auf die Vielfalt der Bodenlebewesen in Acker- und Grünlandflächen auswirkt – heute und in Zukunft unter Klimawandelbedingungen – haben Forschende diese Einflüsse untersucht.

Mit einer nachhaltigen Landnutzung lassen sich unterirdische Pflanzenfresser und Mikroorganismen im Boden besser kontrollieren als bei einer intensiven Landnutzung, so ein Ergebnis. Das führt dazu, dass das Bodenökosystem bei nachhaltiger Bewirtschaftung widerstandsfähiger und besser gegen Störungen geschützt ist als bei intensiver Landnutzung.

Forschende der Universität Leipzig, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv) und anderer Forschungseinrichtungen fanden heraus, dass die Gesamtenergieflüsse und die Aktivitäten von sogenannten Zersetzern, Pflanzenfressern und Räubern im Boden-Nahrungsnetz stabil blieben. 

Allerdings führte die nachhaltige Landnutzung im Vergleich zur intensiven Nutzung zu einer höheren Aktivität der Mikrobenfresser und zu einer stärkeren Kontrolle der Mikroorganismen durch diese. Das bedeutet, dass kleine Räuber wie Nematoden die Populationen von Mikroorganismen regulieren und im Gleichgewicht halten. Mithilfe ihrer Experimente konnten die Forschenden zeigen, dass diese Regulation auch unter künftigen Klimabedingungen erhalten bleibt.

Indikator für Funktion im Ökosystem Boden

Außerdem war die Kontrolle von Pflanzenfressern durch natürliche Gegenspieler in nachhaltig bewirtschafteten Acker- und Grünlandflächen insgesamt stärker ausgeprägt. Das ist wichtig, da eine übermäßige Vermehrung von Pflanzenfressern das Pflanzenwachstum erheblich beeinträchtigen und somit die Produktivität gefährden kann.

„Unsere Ergebnisse zeigen die potenziellen Vorteile einer weniger intensiven und nachhaltigeren Landbewirtschaftung für die Funktionsweise von Boden-Nahrungsnetzen, sowohl heute als auch in einem sich verändernden Klima“, berichtet Marie Sünnemann vom iDiv und dem Institut für Biologie der Universität Leipzig. 

In ihrem Experiment betrachteten die Forschenden die Auswirkungen von Erwärmung und Sommertrockenheit sowohl in intensiver als auch in nachhaltiger Landnutzung auf die Bodenlebewesen. Dazu gehörten Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze, aber auch Fadenwürmer, Springschwänze, Milben sowie größere Tiere wie Käfer, Spinnen, Tausendfüßer und Hundertfüßer.

„Unser Fokus lag dabei auf den Energiekreisläufen im Bodennahrungsnetz, also auf der Energie, die von Zersetzern und Pflanzenfressern bis hin zu kleinen Räubern weitergegeben wird“, erklärt Bodenexperte Nico Eisenhauer vom iDiv. Dieser Energietransfer diente den Forschenden als Indikator dafür, wie gut die Hauptgruppen wie Zersetzer, Mikrobenfresser, Pflanzenfresser und Räuber ihre jeweilige Funktion im Ökosystem erfüllen: Zersetzer zersetzen organisches Material und machen den Boden fruchtbar. Mikrobenfresser verhindern beispielsweise, dass sich schädliche Pilze massenhaft vermehren. Räuber wiederum kontrollieren die Anzahl der Pflanzenfresser, wie etwa Blattläuse, und helfen so, Ertragseinbußen bei den Pflanzen zu vermeiden.