Die Auswirkungen von Trockenheit auf Bodenorganismen und Ökosystemfunktionen im ökologischen und konventionellen Landbau stehen im Fokus des EU-Projekts SOILCLIM. Gemeinsam mit internationalen Wissenschaftler*innen hat Prof. Klaus Birkhofer, Fachgebiet Ökologie, in der Fachzeitschrift Scientific Reports belegt, dass der ökologische Landbau die biologische Vielfalt schützt.
Der nachhaltige Umgang mit natürlichen Ressourcen ist eine der zentralen Herausforderungen unserer Gegenwart. Ökosysteme werden zunehmend zum Erbringer wichtiger Leistungen für die Gesellschaft, der Ökosystemleistungen. Beispiele dafür sind unter anderem die Klimaregulation, die Produktion von Lebensmitteln und anderen Agrargütern sowie das Angebot an sauberem Trinkwasser und der Erhalt der Biodiversität.
Die biologische Vielfalt der Böden ist die Grundlage für diese Ökosystemleistungen. Sie ist zudem für eine nachhaltige Landnutzung sowie die Produktion von Lebensmitteln zwingend notwendig. Das Leben im Boden wird jedoch durch die Intensivierung der Landwirtschaft bedroht, deren Ziel der größtmögliche Ertrag ist, aber auch durch veränderte klimatische Bedingungen.
Im EU-Projekt Managing soil biodiversity and ecosystem services in agroecosystems across Europe under climate change (SOILCLIM) untersucht die Forschungsgruppe unter Leitung von Prof. Klaus Birkhofer, Fachgebiet Ökologie, mit Partnern in Schweden, Estland, Deutschland, Schweiz und Spanien die Auswirkungen von Trockenheit auf Bodenorganismen und Ökosystemfunktionen im ökologischen und konventionellen Landbau.
In einem Langzeitversuch in der Schweiz war es Ziel der Wissenschaftler herauszufinden, wie biologische Gemeinschaften, also beispielsweise Mikroben und Insekten, in ihrer Zusammensetzung sowohl auf Trockenheitsstress als auch auf langfristige konventionelle Bewirtschaftung reagieren. Ergebnis der Studie ist eine Abnahme der biologischen Aktivität im Boden und eine erhebliche Schwächung des Beitrags der Bodenlebewesen zu Ökosystemfunktionen unter konventioneller Bewirtschaftung.
So wird durch Trockenheit und konventionellen Landbau beispielsweise die Partnerschaft zwischen Pflanzen und Pilzen geschwächt. Viele Weizensorten profitieren von dieser Symbiose, weil sie mehr Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor aus dem Boden aufnehmen können. Im Gegenzug versorgen sie die Pilze mit Kohlenhydraten, die die Pflanzen durch die Photosynthese produzieren.
„Partnerschaften wie diese ermöglichen hohe Erträge und den Schutz und Erhalt der Bodenfeuchte. Beides ist für die Landwirte von hoher Bedeutung“, sagt Prof. Klaus Birkhofer. „Eine nachhaltigere Landwirtschaft kann unter der prognostizierten Zunahme von Trockenheit nur durch die Nutzung biologischer Prozesse gelingen, die die Bodenbildung und Nährstoffkreisläufe und die zugehörige Biodiversität fördern“, fasst der Wissenschaftler die Ergebnisse der Studie zusammen. „Die Veröffentlichung belegt, dass der ökologische Landbau eine Strategie zum Erreichen dieses Ziels darstellt und auf diese Weise einen Beitrag zur Minderung der Folgen des Klimawandels leisten kann.“
Das Verbundvorhaben Managing soil biodiversity and ecosystem services in agroecosystems across Europe under climate change (SOILCLIM) wurde von 2016 bis 2020 im Rahmen von BiodivERsA im Horizon 2015/2016 ERA-NET COFUND Programm finanziert. BiodivERsA ist ein Netzwerk nationaler und regionaler Förderorganisationen, das die europaweite Forschung zu Biodiversität, Ökosystemleistungen und naturbasierten Lösungen fördert und innovative Möglichkeiten für die Erhaltung und nachhaltige Bewirtschaftung der biologischen Vielfalt bietet.