Wie gesund sind unsere Böden?

Sie sind unscheinbar, mit bloßem Auge kaum sichtbar und doch entscheiden sie über die Zukunft unseres Planeten. Milliarden von Mikroorganismen im Boden bilden die Grundlage für rund 95 Prozent unserer Lebensmittel, sind zentrale Bestandteile globaler Stoffkreisläufe und speichern mit über 3.000 Milliarden Tonnen Kohlenstoff mehr als doppelt so viel wie Atmosphäre und Pflanzen zusammen. "Wer den Klimawandel verstehen will, muss auch die Welt unter unseren Füßen verstehen. Unsere Böden sind keine erneuerbare Ressource", sagt Andreas Richter, Leiter des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemwissenschaft (CeMESS) an der Universität Wien.

Für seine Forschung zu den verborgenen Ökosystemen erhielt der Mikrobiologe jüngst eine hochdotierte Forschungsförderung aus dem Norden: Die dänische Novo Nordisk Stiftung unterstützt sein Projekt "ActiveSOIL" in den kommenden sechs Jahren mit zehn Millionen Euro.

Von der Arktis bis in die Alpen

"Wenn wir von Leben in Böden sprechen, meinen wir eigentlich viele kleine Mikroorganismen, die perfekt aufeinander abgestimmt zusammenarbeiten", erklärt Richter. "Der aktive Teil der mikrobiellen Gemeinschaft ist der Schlüssel aller Prozesse in Böden." Um die Zusammenhänge zu entschlüsseln, untersucht Richters Arbeitsgruppe Böden in einigen der empfindlichsten Ökosystemen der Erde: in den Feuchtgebieten des Kongobeckens, in den Alpen und in den Permafrostregionen der Arktis.

Besonders die Arktis zeigt, wie eng Bodenprozesse und Klimawandel miteinander verknüpft sind. "Sie erwärmt sich bereits heute etwa viermal schneller als der globale Durchschnitt. Wo jahrtausendelang gefrorene Böden auftauen, werden Mikroorganismen aktiv und setzen Kohlendioxid, Methan und Lachgas frei. Es handelt sich um Treibhausgase, die die Erderwärmung zusätzlich beschleunigen", erklärt der Experte.

Doch auch vor der Haustür lassen sich die Folgen des Klimawandels beobachten. Seit mittlerweile 19 Jahren untersucht Richters Team Dürreereignisse in Graslandböden, etwa wie wiederkehrende Dürreperioden die mikrobiellen Gemeinschaften verändern und was das für Konsequenzen für die Kohlenstoffspeicherung und Nährstoffverfügbarkeit hat. In einem neuen Experiment werden auch Hitzewellen und Dürre gemeinsam simuliert.

Mut zu neuen Ideen

Für Richter gleicht Wissenschaft der Spurensuche bei kniffligen Kriminalfällen: "Meine Forschung ist ein bisschen wie Detektivarbeit – wir müssen Hinweise zusammendenken und teilweise ganz neue Methoden entwickeln, um herauszufinden, was um uns herum passiert." Für wissenschaftliche Durchbrüche braucht es nach Richters Überzeugung aber nicht nur detektivischen Spürsinn und exzellente Forschung, sondern auch Förderstrukturen, die Raum für mutige Ideen lassen.

Die Förderung der Novo Nordisk Stiftung schafft genau diesen Freiraum. Über sechs Jahre kann das Team von Richter grundlegende Fragen zur biologischen Aktivität von Böden bearbeiten und damit eine neue wissenschaftliche Grundlage für die Bewertung ihrer Gesundheit schaffen.

Was Andreas Richter dabei antreibt, ist ein Verantwortungsgefühl: "Wir haben es nicht mit einem Klimawandel zu tun, der nur langsam voranschreitet. Es gibt Kipppunkte und wenn wir diese überschreiten, gibt es kein Zurück mehr." Die winzigen Mikroorganismen im Boden haben einen sehr großen Anteil an dem, was auf uns zukommt. Daher müssen wir sie verstehen lernen, so Richter. "Wenn wir das nicht schaffen, steuern wir im Blindflug in die Zukunft, ganz ohne Navigationssystem. Und das wird schiefgehen."