Lebendiger Boden

Das Wiesen-Experiment

Die zehn Hektar große Wiese in der Saaleaue bei Jena gleicht aus der Luft betrachtet einem Flickenteppich. Aufgebaut aus mehreren Hundert Quadraten – jedes eine Versuchsparzelle, auf der künstlich zusammengestellte Wiesen gedeihen.

Von Jochen Zielke und Dieter Engelmann

Vielfalt erzeugt Vielfalt

Seit 2002 forschen hier Wissenschaftler aus der Schweiz, Frankreich, den Niederlanden und Deutschland. Die zentrale Frage dabei: Wie wirkt sich eine große Pflanzenvielfalt auf das Ökosystem Boden aus?

Zu Beginn des Experimentes dachten die Wissenschaftler noch, dass es für die Bodenprozesse und das Bodenleben keine große Rolle spielen dürfte, wie viele Pflanzenarten auf der Wiese leben. Doch je weiter das Experiment voranschritt, umso deutlicher wurde, wie groß die Einflüsse der oberirdischen Artenvielfalt auf Boden und Bodenleben sind. Immer wieder wurden die Forscher aufs Neue überrascht.

So zeigte sich sehr schnell, dass je mehr Pflanzenarten nebeneinander im Boden wurzeln, sich diese Vielfalt auch auf das Bodenleben auswirkt. Jede Pflanzenart wurzelt auf ihre Weise, ist chemisch individuell aufgebaut und gibt auch andere Stoffe in den Boden ab. Je größer die Vielfalt über dem Boden, umso größer auch die Vielfalt an Lebensräumen im Boden und damit auch die Vielfalt an Bodenleben, die diese Nischen entsprechend besetzen.

"Ist ja schön, aber was bringt das?", kann man sich jetzt fragen. Antworten darauf gibt es inzwischen reichlich. So ist eine artenreiche Wiese etwa deutlich produktiver, sprich erzeugt mehr Biomasse, als etwa eine reine Kleewiese. Denn je mehr Nischen im Boden durch die Pflanzen besetzt sind, umso besser kann die Gemeinschaft die vorhandenen Ressourcen nutzen. Und da ist die bunte Wiese jeder Monokultur deutlich überlegen.

Katastrophe wird zum Glücksfall

Ein wichtiger Vorteil offenbarte sich, als die Saale bei einem Hochwasser 2013 die Versuchsfläche für drei Wochen überflutete. Was sich anfangs wie eine Katastrophe und das Ende des Experimentes anfühlte, entpuppte sich im Nachhinein als echter Glücksfall.

So stellten die Forscher fest, dass sich die artenreichen Wiesen nach der Überschwemmung viel schneller erholten als die artenarmen Flächen. Aber damit nicht genug: Die Pflanzenmasse erreichte durch die ungeplante Düngung bald neue Rekordwerte.

Erklären lässt sich dieses Phänomen mit dem so genannten "Versicherungseffekt" artenreicher Ökosysteme. Je größer die Vielfalt, umso größer die Wahrscheinlichkeit, dass unter ihnen eine Art die Katastrophe überlebt und sofort wieder aktiv werden kann.

Eine bunte Blumenwiese ist also nicht nur schöner, sondern auch deutlich robuster als eine artenarme Wiese. Gerade Wiesen, auf denen nur eine Pflanzenart angepflanzt war, erholten sich nach dem Hochwasser nur sehr langsam.

Verbesserung der Bodenqualität

Die Vielfalt des Bodenlebens wirkt sich auch positiv auf die Bodenqualität aus. Pilze und Bakterien verkleben die Bodenbestandteile zu stabilen, erosionsbeständigen Krümeln. Regenwürmer vermischen Boden und Pflanzenreste zu sogenannten Ton-Humuskomplexen. Strukturen, die hervorragend Wasser und Nährstoffe wie etwa Stickstoff speichern können. Was sich auch in einer besseren Futterqualität der Pflanzen widerspiegelt.

Der Humusgehalt, also der Anteil an abgestorbenen und zersetzten Pflanzenteilen, ist im Boden artenreicher Wiesen deutlich höher als bei artenarmen Flächen. Je höher der Humusgehalt eines Bodens, umso besser ist die Nährstoffversorgung der Pflanzen.

Außerdem wird mit dem Humus auch Kohlenstoff im Boden gespeichert. Ein Effekt, der sich positiv auf den Anteil des klimaerwärmenden Kohlendioxids (CO₂) in der Atmosphäre auswirkt.