Die anhaltende Hitzewelle macht der Landwirtschaft zu schaffen – auch in Österreich. Damit nicht genug: Dürreperioden könnten Böden viel langfristiger schädigen als bisher gedacht. Wie Forscher nun herausfanden, beeinträchtigt intensive Trockenheit wichtige Bakterien im Boden über Monate hinweg und auch dann noch, wenn die Trockenheit längst nachgelassen hat.
Organismen im Erdreich sind für die geochemischen Stoffkreisläufe unverzichtbar. Vor allem Bakterien und Pilze gewährleisten den Nährstoffumsatz, stabilisieren die Bodenstruktur, verbessern die Wasserspeicherung und fördern das Pflanzenwachstum. "Höchst unterschiedliche mikrobielle Gemeinschaften sorgen dafür, dass Böden so funktionieren wie sie sollten", sagt Franciska de Vries von der University of Manchester. Gemeinsam mit Kollegen hat die Forscherin nun untersucht, wie diese komplexen Gemeinschaften auf Klimaextreme reagieren – deren Häufigkeit und Intensität mit dem Klimawandel zunehmen.
Nachhaltige Veränderung
Für ihre Studie im Fachblatt "Nature Communications" führten die Forscher ein Langzeit-Experiment durch: Über zwei Jahre hinweg testeten sie auf Versuchsanbauflächen, wie sich extreme Sommertrockenheit auf Gräser und darunterliegende Böden auswirkt. Das Ergebnis: Pilze im Boden steckten die Dürre gut weg, Bakterien hingegen keineswegs: Ihre Zusammensetzung ändert sich erheblich, gleichzeitig nimmt ihre Artenvielfalt und Anzahl dramatisch ab, was wiederum Veränderungen der Stoffkreisläufe nach sich zieht.
Das änderte sich in den Versuchen auch dann nicht, als die Forscher wieder ausreichende Niederschläge simulierten und die künstliche Dürreperiode beendeten: Noch zwei Monate danach hatten sich die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden nicht vollständig erholt. Die Folge waren anhaltende Beeinträchtigungen der Stickstoffbindung, der Wasserspeicherung und der Bodenatmung.
Dominante Pflanzen
Oberhalb des Erdreichs änderte sich indes die Artenzusammensetzung der Pflanzen deutlich: Schnell wachsende Gräser kamen mit der Trockenheit besser klar und breiteten sich rasant aus, andere Pflanzen wurden zunehmend verdrängt. Das wirkte sich wiederum auf die Zusammensetzung der Bodenbakterien aus, schreiben de Vries und Kollegen: "Unsere Ergebnisse liefern neue Einblicke, wie Dürre die mikrobiellen Gemeinschaften im Boden verändert und die zukünftige Zusammensetzung der Pflanzen beeinflusst. Anhaltende Sommerdürren werden die Bodenbiologie nachhaltig verändern – diese Prozesse zu verstehen ist in Zeiten des Klimawandels von enormer Bedeutung. " (dare, 6.8.2018)