Was im Boden wimmelt

Leben im Erdreich

Boden
In der Erde wimmelt es nur so von Leben. © schulzie/iStock

Er gilt als die „Haut“ der Erde: der Boden. Er bildet oberhalb des Gesteins die organische Auflage der Erdkruste und ist die Basis für alles Leben. Der Boden speichert nicht nur Wasser und Nährstoffe, sondern ist auch das Zuhause unzähliger Lebewesen. Aber wer lebt alles im Erdreich?

Der Boden besteht aus vielen verschiedenen Schichten. Durch das Zusammenspiel aus Pflanzen, Mikroorganismen und kleinen Tieren steht vor allem die Deckschicht – der Humus – nie „still“: Nährstoffe werden eingelagert, zersetzt und aufgenommen und es wimmelt von Organismen wie Regenwürmern, Wimperntierchen und Bakterien. Doch das lebendige Erdreich wird zunehmend etwa durch die landwirtschaftliche Nutzung und den Klimawandel bedroht.

Wie entsteht das Erdreich? Wobei spielt die oberste Erdschicht eine Rolle? Welche Aufgabe übernehmen die Boden-Bewohner im Nährstoffkreislauf? Was beeinflusst den Boden? Wie wird er zerstört? Und wie kann er geschützt werden?

Ein jahrzehntelanger Prozess

Wie Boden entsteht

Als Boden bezeichnet man die oberste, organische Schicht der festen Erdkruste. Diese Schicht kann nur wenige Zentimeter, aber auch einige Meter in die Tiefe reichen und von einer Pflanzendecke bewachsen sein. Unter dem Erdreich befinden sich Sand- und Tonschichten und darunter das lockere und feste Gestein. Dieses ist die Grundlage dafür, dass der Boden entstehen kann.

Vom Gestein zum Humus

Damit aus dem Gestein die uns bekannte Erde entsteht, braucht es vor allem Zeit. Deshalb reicht die Entstehung der meisten unserer heutigen Böden mehr als etwa 10.000 Jahre bis zur letzten Eiszeit zurück. Die Bodenbildung beginnt, wenn das Ausgangsgestein durch Wasser, Wind, Frost und den Wechsel von Wärme und Kälte physikalisch verwittert. Dringt zum Beispiel Wasser in Gesteinsritzen ein und gefriert schließlich bei Kälte, sprengt es den Stein auseinander.

Bei der Verwitterung wird das Gestein langsam gelockert und in seine mineralischen Bestandteile bis hin zu feinen Sand- und Staubkörnern zerlegt. Verschiedene Gesteine zerfallen unterschiedlich schnell: Granit ist zum Beispiel viel beständiger als der vergleichsweise lose Sandstein. Aber auch chemische Reaktionen können zur Verwitterung von Gestein führen, beispielsweise wenn kohlensäurehaltiges Wasser Karbonatgesteine löst.

Auf den resultierenden Gesteinspartikeln siedeln sich als erstes Bakterien, Pilze und Flechten an. Davon werden schließlich die ersten Bodentiere angezogen und auch Pflanzen können sich ansiedeln und die in den Mineralien enthaltenen Nährstoffe nutzen, sodass das Gestein weiter verwittert. Abgestorbene Pflanzenreste, Tierkadaver und Kot vermischen sich allmählich mit dem zerkleinerten Stein. Diesen Mix zersetzen die Pilze und Bakterien, sodass sich allmählich die obere Bodenschicht aus fruchtbarem Erdreich, der Humus, entwickelt.

Humus
Der humusreiche Oberboden zeigt eine hohe Fruchtbarkeit des Bodens an. © Wulf Grube/ CC-by-sa 3.0

Humus wächst langsam

Je mehr organischen Substanzen zersetzt werden, desto weiter wächst die Humusschicht. Dabei bilden sich immer mehr sehr stabile humose Substanzen, die sogenannten Huminstoffe. Diese können Kohlenstoff binden und aufgrund ihrer großen Oberfläche Nährstoffe speichern und freisetzen sowie sehr viel Wasser aufnehmen. Sowohl Tonminerale als auch der Humus filtern Schadstoffe, die in die Erde gelangen.

Während die Humusschicht entsteht, bilden sich in ihr kleine Hohlräume mit Luft oder Wasser und angereicherten Salzen und Gasen. In diese Hohlräume können Pflanzenwurzeln vordringen und das Erdreich bis in die Tiefen durchwurzeln. Sie tragen dadurch und durch die Freisetzung von Säuren zum weiteren Zerfall des tieferliegenden Gesteins bei und locken zudem eine Vielzahl an weiteren Bodenorganismen an, sodass sich allmählich eine dicke Humusschicht bildet.

In unserem Klima dauert es – unter ungestörten Verhältnissen – 100 bis 200 Jahre bis die Organismen im Boden die Substanzen soweit zu den Huminstoffen abgebaut haben, dass eine Humusschicht von einem Zentimeter Dicke entsteht. Bei Wasser- und Sauerstoffmangel, niedrigen Temperaturen oder anderen nicht optimalen Bedingungen für die Kleinstlebewesen wird ihr Abbau verzögert oder vollständig unterbunden.

Boden steht niemals still

Einmal entstandener und bewohnter Boden verändert sich im Laufe der Zeit weiter. So wäscht zum Beispiel der Regen Minerale oder Salze in die Erdtiefen aus, sodass auch die Schichten unter dem Humus weiter verwittern. Im Laufe der Bodenbildung entstehen so verschiedene Schichten, die sich in ihren Eigenschaften unterscheiden und als Horizonte bezeichnet werden.

Bodenschichten
Der Boden lässt sich in verschiedene Erdschichten, die Horizonte, einteilen. © United States Department of Agriculture

Die organische Humusschicht wird als Auflagehorizont, L- oder O-Horizont, bezeichnet. Darunter befindet sich der mineralische Oberboden, der sogenannte A-Horizont, in dem sich auch noch Humusstoffe anreichern. Unter dieser auch als „Mutterboden“ bezeichneten Schicht liegt der mineralische Unterboden, der sogenannte B-Horizont, der etwa aus Lehm besteht. Dort können sich auch Eisenoxide anreichern, sodass er rötlich verfärbt ist. Darunter liegt schließlich das lockere und feste Anfangsgestein.

Je nach Abfolge und Zusammensetzung dieser Horizonte unterschiedet man verschiedenen Bodenarten. In Mitteleuropa weit verbreitet ist zum Beispiel die Braunerde. Dieser Bodentyp besteht meist aus einem humosen, dunklen A-Horizont, einen braun gefärbten B-Horizont von bis zu 150 Zentimetern Dicke und in unterschiedlicher Tiefe folgt darauf dann das Ausgangsgestein. Braunerden kommen in
Mittelgebirgslagen zu Beispiel auf Granit, Schiefer oder Sandstein vor.

Die tierischen Bewohner des Erdreichs

Der Boden lebt

Blickt man von oben auf den Boden herab, scheint er nicht besonders einladend. Doch tatsächlich befinden sich im Erdreich mehr Lebewesen als Menschen auf der Welt. Von Regenwürmern bis hin zu Millionen von Kleinstlebewesen tummelt sich eine Vielzahl an Organismen in dieser dünnen Haut der Erdkruste. Die Böden zählen somit zu den am dichtesten besiedelten Lebensräumen der Erde.

Die Größten des Erdreichs

Zu den größten Bewohnern des Erdreichs, der sogenannten Megafauna, zählen der Maulwurf und Wühlmäuse (Arvicolinae). Diese Säugetiere graben sich mit ihren Vordergliedmaßen durch den Boden. Mit Hilfe ihrer vielen Tastsinneszellen an der Schnauze sowie ihrem Geruchs- und Gehörsinn können sie auch in der unterirdischen Dunkelheit Nahrung finden.

Durch das Graben von Gängen und Nistplätzen durchmischen diese Höhlenbauer den Boden und verfrachten Unterbodenmaterial nach oben. Damit begünstigen sie die Durchlüftung der Erde.

Würmer als Ingenieure

Regenwurm
Einer der wichtigsten Bodenbewohner – der Regenwurm. © Dodo-Bird/ CC-by-sa 2.0

Für uns schnell ersichtlich sind auch typische kriechende Bodenbewohner der sogenannten Makrofauna wie die zahlreichen Regenwürmer. Rund einhundert Würmer befinden sich durchschnittlich in einem fruchtbaren Kubikmeter Erde. Während sie im 19. Jahrhundert noch oft als Schädlinge betrachtet wurden, beschrieb der Evolutionsbiologe Charles Darwin im Jahr 1881 in seinem Werk „Die Bildung der Ackererde durch die Tätigkeit der Würmer“ erstmals, dass Regenwürmer die Bodenbeschaffenheit positiv beeinflussen können.

Das Wissen um die Nützlichkeit von Regenwürmern für den Ackerbau verbreitete sich danach rasch. Seither gelten sie als ebenso fleißige Arbeiter im Boden wie die großen Tunnelgräber. Die Regenwürmer graben bis in mehrere Metern Tiefe Gänge ins Erdreich und fressen sich förmlich durch den Untergrund. Dabei wälzen sie den Boden um und lockern ihn somit auf.

Bodenbearbeiter am Werk

Außerdem transportieren Regenwürmer Luft und organisches Material wie Blätter, Gräser und abgestorbene Pflanzenteile von der Oberfläche nach unten, wo sie die Nahrung verdauen. Durch den Verdauungsvorgang werden Tonteilchen, Huminstoffe und andere organische Teilchen fest miteinander zu sogenannten Ton-Humus-Komplexen vermengt. Durch die Losung dieser Komplexe verbessern sie schließlich sowohl die Struktur als auch den Nährstoffgehalt des Bodens.

Nebenbei legen die kleinen Helfer ein weit verzweigtes bis zu 400 Meter langes Leitungsnetz für das Regenwasser an: Die Gänge und Hohlräume sorgen dafür, dass überschüssiges Wasser rasch in tiefere Bodenschichten abfließen kann. Den Pflanzenwurzeln erleichtern die fertigen Bahnen zudem
das Eindringen in tiefere Bodenschichten.

Neben den Würmern sind auch Asseln (Isopoda) Teil der makroskopischen Abbautruppe für organische Substanz im Boden. Vor allem an der Bodenoberfläche kommen die drei bis 45 Millimeter großen Krebstiere vor. Dort fressen sie mit ihren Mundwerkzeugen Falllaub und Totholz an und wandeln sie dann im Darm zu Humus um.

Fleißige Mesofauna

Ähnliche Ingenieursleistungen vollbringen die kleinen Verwandten der Regenwürmer – die Enchytraeiden aus der Klasse der Gürtelwürmer, die zur sogenannten Mesofauna gehören. Sie sind im Gegensatz zu den bis zu 30 Zentimeter langen Regenwürmern nur vier bis 40 Millimeter lang, dafür aber noch häufiger im Boden anzutreffen. Im Gegensatz zu den Regenwürmern fühlen sie sich auch im sauren Milieu wie unter dichtem Nadelwald wohl. Dort legen sie feine Gangsysteme an und produzieren durch ihre Losung ebenfalls die wertvollen Ton-Humus-Komplexe.

Auch sehr effizient arbeiten die nur bis zu 17 Millimeter großen Springschwänze (Collembola). Diese Insekten gehören ebenso zur Mesofauna und halten sich in den Bodenporen bis in einige Meter Tiefe sowie an verrottendem Pflanzenmaterial auf. Indem sie die Pflanzen zernagen, übernehmen auch sie eine ganz zentrale Aufgabe im Zersetzungsprojekt.

Rädertierchen
Rädertierchen sind zwar kleiner als ein Millimeter groß, aber dennoch wichtiger Bestanteil des Erdreichs. © Treinisch/ CC-by-sa 3.0

Kleine Tiere ganz groß

Noch winziger sind Erdbewohner wie Rädertierchen (Rotifera) und Fadenwürmer (Nematoden). Allein in einem Teelöffel Boden leben schon mehrere hundert dieser Kleinstlebewesen. Sie ernähren sich von Pflanzenteilen und Algen, Bakterien oder Pilzen. Auch Milben, Geißeltiere oder Wurzelfüßer sind für die Humusbildung sehr wichtig, indem sie kostenlos jeglichen organischen Abfall recyceln und ihn in Nährstoffe und Humus umwandeln. Außerdem sind sie die Beute der größeren Bodenlebewesen und bilden zusammen mit ihnen eine große Fressgemeinschaft.

Zur Mikrofauna gehören außerdem eukaryotische Einzeller wie beispielsweise Amöben, die ebenso ihre Arbeit im Boden leisten: Sie verwerten zum Beispiel kleine Pflanzenreste wie Wurzeln.

Vielfalt hängt von Bodenart ab

Die Vielfalt der Bodentiere ist von Umweltbedingungen wie zum Beispiel der Pflanzendecke oder auch dem Gestein unter der Erde abhängig. Artenvielfalt und die Häufigkeit der Spezies lassen daher Rückschlüsse auf die Bodeneigenschaften zu – Bodentiere sind somit Indikatoren für bestimmte Bodenmerkmale.

So kommen in sauren Böden beispielsweise vermehrt Mückenlarven vor. In kalkreichen Böden dominieren hingegen Schnecken und Schnakenlarven bevorzugen nasse Böden. Bekannt ist auch, dass zum Beispiel Regenwürmer sensibel auf Schwermetalle, Änderungen im Säurehaushalt oder auf Schadstoffen reagieren, da sie durch ihre Schleimschicht in direktem Austausch mit der Erde stehen und Boden auch direkt in ihren Verdauungstrakt aufnehmen.

Aber nicht alle Lebewesen im Erdreich sind auf bestimmte Bodenbedingungen angewiesen: So kommen zum Beispiel die unterschiedlichen Arten von Nematoden sowohl in arktischen Böden als auch in den Tropen vor. Im Boden herrscht außerdem weniger Konkurrenzdruck: Statt Verdrängungsprozessen finden daher eher Umverteilungen, Verschiebungen im Artenspektrum und verstärkt Nischenbildung statt.

Generell gilt aber: Je mehr Organismen in einer Bodenart gut überleben können, desto fruchtbarer wird er auch. Eine größere Vielfalt an Milben, Faden- und Regenwürmern, Gliedertieren und Co. ermöglicht zum Beispiel, dass mehr unterschiedliche Pflanzen wachsen.

Aber nicht nur die kleinen Tiere, sondern noch viel winzigere Organismen tragen dazu bei…

Unterirdisches Netzwerk aus Mikroorganismen

Helfer im Nährstoffkreislauf

Neben den kleinen, aber für uns noch mit bloßem Auge sichtbaren Bodenbewohnern, lebt im Erdreich eine viel größere Zahl an noch kleineren Lebewesen.

Netzwerk unter Tage

Den größten Teil der Bodenlebewesen machen Mikroorganismen wie Algen, Pilze und Bakterien aus. Allein Bakterien kommen in den obersten dreißig Zentimetern eines fruchtbaren Bodens billiardenfach pro Quadratmeter vor. Dennoch haben Wissenschaftler bisher erst einen Bruchteil von ihnen bestimmt – der Großteil der Bodenbakterien ist noch völlig unbekannt.

Und sie sind nicht nur zahlreich und vielfältig, sondern auch fleißig: Das Netzwerk aus Bakterien und den unterirdischen Geflechten von Pilzen im Erdreich spielt eine entscheidende Rolle für den Nährstoffumsatz im Boden. Manche Arten der Mikroorganismen wandeln außerdem Gase aus der Luft um. Damit sind die Mikroorganismen an allen möglichen Nährstoffkreisläufen beteiligt.

Vom Detritus zum Nährstoff

Einer der freigesetzten Nährstoffe ist beispielsweise der Kohlenstoff. Zu Beginn der Zersetzung wird das kohlenstoffhaltige organische Material wie zum Beispiel abgestorbene Blätter, Stiele oder Regenwurmkot von größeren Bodenlebewesen angefressen und von ihnen und Mikroorganismen verdaut und umgebaut. Als Folge entstehen Humus, Torf oder andere organische Materialien.

Ein Teil dieses organischen Detritus bleibt als Humus im Boden erhalten, der andere Teil wird schließlich weiter zersetzt: Bestimmte Bakterien bauen das organische Material weiter um, indem sie es durch enzymatische Aufspaltung in ihre Grundbausteine zerlegen. Diese werden von Organismen als Energiequelle und zum Aufbau neuer Körpersubstanz genutzt oder weiter aufgespalten und als Kohlendioxid „veratmet“. Dadurch gelangt das CO2 wieder in die Atmosphäre, sodass die Pflanzen es aufnehmen und in der Photosynthese zu Glukose umbauen können. Damit schließt sich der Kreislauf.

Ebenso im Detritus enthalten sind auch Phosphor und Schwefel. Der Phosphor wird durch dafür spezialisierte Bakterien und Pilze zu Phosphaten umgewandelt und in dieser Form von den Pflanzen aufgenommen, die es unter anderem zum Wachstum benötigen. Der größte Teil des Schwefels wird zu Sulfat mineralisiert und ebenfalls von den Pflanzen als Nährstoff genutzt. Den Rest geben Bakterien unter anaeroben Bedingungen als Schwefelwasserstoff an die Atmosphäre ab.

Stickstoff umwandeln

Bodenkreislauf
Diese Grafik zeigt, welche große Rolle die Bodenbakterien im Stickstoffkreislauf spielen. © Johann Dréo/ CC-by-sa 2.0

Besonders wichtig für das Pflanzenwachstum ist auch Stickstoff, den die Vegetation aber nicht aus der Luft aufnehmen kann. Stattdessen sind die Pflanzen auf sogenannte stickstoff-fixierende Bakterien im Boden angewiesen. Diese können aus gasförmigem Stickstoff aus der Luft Ammonium-Ionen herstellen. Durch Nitrifikation mit Hilfe anderer Bakteriengruppen entstehen so die für Pflanzen verfügbaren Nitrat-Ionen und können von ihnen in Proteine und andere stickstoffhaltige organische Verbindungen eingebaut werden.

Diese organischen Stickstoffverbindungen gelangen schließlich als Detritus wie zum Beispiel Laubabfall, Ausscheidungen von Tieren oder Kadavern zurück in den Boden und können erneut zu Nitrat mineralisiert werden. Ein geringer Anteil an Nitrat, der nicht von Pflanzen aufgenommen wird, wandeln denitrifizierende Bakterien wieder zu Luftstickstoff um.

Stickstoff-Transporteure

Einige Pflanzenarten, darunter Leguminosen wie zum Beispiel Bohnen, Lupinen oder Linsen, bilden Symbiosen mit Knöllchenbakterien (Rhizobien), die an der Wurzel dieser Pflanzen leben. Diese Bakterien bereiten den Luftstickstoff direkt an den Wurzeln auf und machen ihn so sofort für die Pflanzen zugänglich. Dadurch sind die Pflanzen unabhängiger vom Nitratgehalt des Bodens, können auf stickstoffarmen Böden wachsen und tragen zur Fruchtbarkeit des Bodens bei.

Wurzelsymbiose
Unterirdische Symbiose: Die Pilzfäden binden sich um die Pflanzenwurzeln und versorgen sie mit Stickstoff und Phosphat. Als Gegenleistung erhält der Pilz dafür Kohlenhydrate. © Ellen Larsson/ CC-by-sa 2.5

Auch bestimmte Pilze können die Stickstoffaufnahme fördern: Die feinen unterirdischen Pilzfäden von Wurzelpilzen (Mycorrhiza), unterstützen bei etwa 80 Prozent der Pflanzen das Wachstum. Sie umspannen die Pflanzenwurzeln wie mit einem feinen Garn und lösen den im Boden vorhandenen Stickstoff und die Phosphate auf. Diese geben sie an die Wurzeln weiter und beziehen als Gegenleistung Kohlenhydrate, die sie selbst mangels Photosynthese nicht herstellen können.

Ebenso wichtig ist auch die Fähigkeit der Pilze, Bodenaggregate zu formen und zu zementieren. Dafür umwachsen die Pilzfäden organische und anorganische Bodenpartikel und halten sie wie mit einem Netz zusammen. Außerdem scheiden Pilze chemische, klebrige Stoffe aus, mit denen sie die Bodenpartikel zusätzlich verfestigen. So entsteht ein stabiler Porenraum, in dem das Wasser sowie die Nährstoffe gespeichert und Pflanzen wachsen können.

Dieses natürliche Zusammenspiel der Mikroorganismen und der Pflanzen wird aber zunehmend durch menschliche Eingriffe zerstört…

Wenn der Mensch eingreift

Gefährdetes Erdreich

Böden sind mit ihren Eigenschaften und Funktionen für die Natur und uns Menschen sehr bedeutsam: Sie sind nicht nur der Lebensraum zahlreicher Organismen und liefern Roh- und Nährstoffe, sondern filtern auch Wasser, binden Schadstoffe, ermöglichen die Artenvielfalt und sind unter anderem Grundlage für fast alle unsere Nahrungsmittel. Dennoch ist unser Umgang mit ihnen alles andere als schonend.

Von wegen „Viel hilft viel“

Düngung
Wird zu viel Mineraldünger auf die Felder aufgetragen, gelangt er ins Grundwasser und die natürlichen Gewässer in der Nähe. © Amazone GmbH & Co. KG/ CC-by-sa 3.0

Schon seit Jahrtausenden versucht der Mensch, die Fruchtbarkeit der Böden zu verbessern, um mehr Erträge auf Ackerflächen zu erzielen. Als größte Errungenschaft galt lange Zeit der Kunstdünger, der dem Boden rasch und umfassend fehlende Nährstoffe liefert. Außerdem nahm man lange an, dass besonders viel Dünger sowie von Pestiziden und Gülle auch die Erträge entsprechend in die Höhe treibt.

Das Problem: Alle Stickstoff- und Phosphat- Anteile des Düngers, die die Pflanzen auf dem Acker nicht aufnehmen, und auch der Schwefel aus den Pestiziden reichern sich im Boden an, versauern ihn und schädigen die Bodenlebewesen. Auch Antibiotika aus Gülle konnte schon in Böden nachgewiesen werden. Schadstoffe und überschüssige Nährstoffe werden zudem in Seen und Flüsse gespült und verunreinigen diese Lebensräume sowie das Grundwasser. So können die Stoffe schließlich auch bei uns Menschen landen.

Den Boden schlecht behandelt

Neben dem Problem der Überdüngung hat auch die Bodennutzung und -bearbeitung in den letzten Jahrzehnten zugenommen: Fruchtbare Erde wird häufiger und meist das ganze Jahr hindurch für die Landwirtschaft genutzt, oft mit großen Maschinen bearbeitet und mit Monokulturen bepflanzt.

Diese Übernutzung der Böden und der Druck der schweren Maschinen führen zur Bodenverdichtung und schließlich zur Degradation. Durch die ständige, landwirtschaftliche Bearbeitung verlieren die Böden zudem bis zu einem Drittel des gebundenen Kohlenstoffs, was auch den Klimawandel beeinflussen kann. Der Anbau von flächendeckenden Reihenfrüchten wie Mais oder Zuckerrüben macht die Böden zusätzlich angreifbarer für Regenfälle und Wind, was zur Bodenerosion führt.

Erosion
Hier in einem Staat im südlichen Afrika ist der Boden von Erosion betroffen. © Martin Schärli/ CC-by-sa 3.0

Dadurch werden manche Nährstoffe wie beispielsweise Phosphor von den Böden in die Gewässer geschwemmt und fehlen somit im Erdreich. Zudem wird die Erde durch den Wind nach und nach abgetragen. Dadurch kommt es zu großflächigen Bodenschäden: Allein durch Bodenerosion gehen jährlich etwa 25 Millionen Tonnen Oberboden verloren. Wissenschaftlern zufolge schwindet der Boden auf offenen Ackerflächen mittlerweile schon viel schneller, als er sich regenerieren kann.

Der Mensch macht sich bemerkbar

Aber nicht nur für unsere Nahrungsmittel, sondern auch zum Wohnen und Leben nehmen wir Menschen zunehmend Böden in Anspruch: Aufgrund der wachsenden Bevölkerung werden zum Beispiel Wälder gerodet, um Siedlungen oder Verkehrswege zu bauen, was zu immer größerer Flächenversieglung führt. In Deutschland wurde etwa im Jahr 2002 täglich eine Fläche von 105 Hektar versiegelt, das sind im Schnitt 730 Quadratmeter pro Minute. Doch eine einmal auf diese Weise zerstörte Fläche braucht Jahrzehnte Erholung, um wieder zu fruchtbarem Boden zu werden.

Außerdem haben Wissenschaftler festgestellt, dass sich auch der vom Menschen in die Luft beförderte Feinstaub im Boden ablagert. Zudem sammelt sich auch unser Müll in den Böden: Forscher haben in einer Tiefe von bis zu einem Meter Plastikreste in der Erde nachgewiesen und auch Mikroplastik-Partikel finden sich im Boden.

Vom Klimawandel betroffen

Zusätzlich wirkt sich auch der Klimawandel auf die Böden aus: Das immer heißere, trockener Klima und die Dürrephasen im Sommer trocknen das Erdreich aus. Als Folge der Trockenheit lösen sich unter anderem vermehrt Fette und Wachse aus den Pflanzenresten heraus und lagern sich auf den mineralischen Bodenanteilen ab. Dadurch können die Böden Regenwasser nur noch schlecht aufnehmen, weshalb es an der Oberfläche abfließt. Durch diese sogenannte Benetzungshemmung bleibt der Boden weiter trocken und die Pflanzen kommen nicht an das nötige Nass. Gleichzeitig verstärkt der oberflächliche Abfluss die Bodenerosion und schwemmt fruchtbare Erde weg.

Wird die Erde in ariden Regionen aber lange Zeit und mit viel Wasser gewässert, werden die im Boden enthaltenen Salze gelöst. Die Salze reichern sich bei der Verdunstung des Wassers im Oberboden an und bilden harte Krusten, auf denen keine Pflanzen mehr wachsen, sodass die Ackerflächen verloren gehen. Die Versalzung gilt als eine der Ursachen der Desertifikation.

Mit Bodenschutz das Erdreich entlasten

Was tun gegen zerstörte Böden?

Verdichtung, Versalzung und Degradation – die Zerstörung der Böden durch den Menschen ist weltweit schon stark fortgeschritten. Dadurch sterben aber nicht nur die Bodenlebewesen, sondern wir zerstören auch unsere Lebensgrundlage und die aller anderen Lebewesen und sorgen unter anderem dafür, dass die Klimaerwärmung weiter fortschreitet.

Aus diesem Grund ist das Erdreich in Deutschland seit 1999 mit dem Bundesbodenschutzgesetz geschützt. Dieses besagt, dass es das Ziel ist, „nachhaltig die Funktionen des Bodens zu sichern oder wiederherzustellen.“ Dafür sollen unter anderem der Flächenverbrauch durch Bau-, Lager- oder Verkehrsfläche und Schadstoffbelastungen verringert werden. Zudem sollen in der Land- und Forstwirtschaft beispielsweise Böden schonender befahren und genutzt werden.

Aber wie lässt sich das umsetzen?

Pflug
Der Boden wird in der Landwirtschaft typischerweise mit schweren Geräten gepflügt. © Jonathan Billinger/ CC-by-sa 2.0

Trotz dieser Vorgaben sehen viele Experten noch Schwierigkeiten bei der Umsetzung der Ziele und der Suche nach effektiven Lösungen – auch, weil es an Unterstützung durch den Staat fehlt. Grundsätzlich gilt, dass sich die land- und forstwirtschaftliche Arbeit verändern müsste, um den Boden zu schonen. Dazu gehört zum Beispiel, dass gerodete Waldflächen wieder aufgeforstet, Dünger und Pestizide nur noch bedarfsgerecht verwendet und die Böden weniger umgegraben werden.

So empfehlen Experten beispielsweise das sogenannte Streifen-Pflügen, bei dem nur Teile des Feldes umgepflügt werden. Dank dieser reduzierten Bodenbearbeitung wird die Bodenstruktur erhalten und mehr Humus gebildet, sodass auch in heißeren Regionen wieder mehr Wasser im Boden gespeichert werden kann. Außerdem könnte die Bodenverdichtung durch Maschinen mit breiten Reifen, geringeren Lasten und weniger Arbeitsgänge auf dem Feld verringert werden.

Permakultur als Beispiel

Auch Anbaumethoden der Permakultur könnten Ansätze für eine bodenschonende Landwirtschaft bieten: So können Landwirte zum Beispiel stickstoffbindende Pflanzenarten wie Lupinen, Klee oder Erbsen als Zwischenfrüchte einsetzen, um den Boden mit Nährstoffen anzureichern und der Erosion und Austrocknung entgegenzuwirken.

Mulch oder Untersaaten erfüllen einen ähnlichen Zweck: Dabei werden zwischen den Anbau-Reihen Mulch, niedrig wachsende Kleearten oder Gräser als Bodenschutz ausgebracht. Zudem schützen der Anbau von Hecken und Obstbäumen oder einfach bewachsene Dämme und Terrassen in der Nähe der Felder zusätzlich vor Wind und Regen. Außerdem werden dadurch Insekten angelockt, die Schädlinge natürlich beseitigen, sodass Landwirte automatisch weniger Pestizide benötigen.

Zwischenbegrünung
Ein Feld mit Zwischenbegrünung. © Martin Mehofer/ CC-by-sa 3.0

Auch weite Fruchtfolgen könnten ein Beitrag zum Bodenschutz sein: Da jede Kulturpflanze ein spezifisches Spektrum an Bodenorganismen begünstigt, kann eine hohe Diversität der angebauten Pflanzen auch eine große Vielfalt an Bodenlebewesen anlocken und sich positiv auf die Artenvielfalt in der gesamten Umgebung auswirken.

Gegen Bodenversalzung bietet sich zudem eine computergesteuerte Tröpfchenbewässerung statt Beregnung an. Dabei wird kein Wasser verschwendet und der Boden kann das Wasser nach und nach aufnehmen und für die Pflanzen nutzbar machen.