BODENREPORT VIELFÄLTIGES BODENLEBEN - GRUNDLAGE FÜR NATURSCHUTZ UND NACHHALTIGE LANDWIRTSCHAFT - BFN
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Bodenreport Vielfältiges Bodenleben – Grundlage für Naturschutz und nachhaltige Landwirtschaft
Ein Blick unter den Tellerrand Bodenreport Vielfältiges Bodenleben – Grundlage für Naturschutz und nachhaltige Landwirtschaft von Moritz Nabel Christian Selig Johanna Gundlach Henrike v. d. Decken Manfred Klein Beate Jessel
BfN Bodenreport:
Vielfältiges Bodenleben - Grundlage für Naturschutz und
nachhaltige Landwirtschaft
Herausgeber: Bundesamt für Naturschutz
Konstantinstr. 110
53179 Bonn
Telefon: 0228 8491-0
E-Mail: presse@bfn.de
Internet: www.bfn.de
Autorinnen und Autoren: Moritz Nabel, Christian Selig, Johanna Gundlach, Henrike v.d.
Decken, Manfred Klein, Beate Jessel
Unter Mitwirkung von: Daniel Wolf, Detlev Metzing, Sandra Balzer, Ursula Nigmann,
Oliver Hendrischke
Titelbild: Bruno Glätsch
Der Blick auf einen scheinbar unbelebten intensiv bewirtschaf-
teten Ackerboden verdeutlicht zentrale Aspekte dieses Reports:
Die verlorene Sicht auf den Boden als Lebensraum sowie den
Versuch die Ökosystemleistungen des Bodenlebens durch ver-
schiedenste mehr oder weniger intensive Bewirtschaftungsprak-
tiken zu ersetzen – beides ist mit dafür verantwortlich, dass
heute wichtiges Wissen um die Vielfalt der Arten in Böden fehlt.
Alle verwendeten Bilder sind frei von Rechten. Freundlichen Dank für die Bereitstellung der
Bilder über Pixabay an: Greg Newman, Magyar, Bruno Glätsch, Wolfgang Ehrecke, Franz
W., darrenquigley32, lakewooducc, meineresterampe, Gerd Altmann, Manfred Richter,
Franck Barske, armennano, pixamart, Benjamin Brandt, Wolfgang Ehrecke, Dirk Schuma-
cher, Fritz_the_Cat, Beate, Siggy Nowak, Katrin Schulz, Claudia Martinez, Ulrike Leone,
snarlingbunny, Hans Braxmeier, Karsten Lamprecht und Myriam Zilles
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung
außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Her-
ausgebers unzulässig und strafbar. Nachdruck, auch in Auszügen, nur mit Genehmigung des
BfN.
Druck: Druckerei des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit
(BMU)
Gedruckt auf: 100 % Recyclingpapier
DOI 10.19217/rep211
Bonn, Bad Godesberg, Januar 2021, 1. Auflage
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung ............................................................................................................ 6
Böden – Eine Blackbox der Artenvielfalt im Dienste des Naturhaushalts ........................... 8
Was lebt im Boden? Ein kurzer Überblick ......................................................................10
Bedeutung des Bodenlebens im Naturhaushalt der Kulturlandschaft ................................13
Verknüpfung ober- und unterirdischer Biodiversität .......................................................13
Zerkleinern, Zersetzen, Mineralisieren ...........................................................................14
Bodengefüge .................................................................................................................14
Regulierung von Schaderregern ....................................................................................15
Nähr- und Schadstoffmanagement ................................................................................15
Klimaschutz ...................................................................................................................16
Frühwarnsystem, Bioindikatoren ...................................................................................17
Zustand und Gefährdung des Bodenlebens ......................................................................19
Pestizide .......................................................................................................................19
Mineralische Düngung ...................................................................................................20
Versauerung..................................................................................................................22
Sonstige Schadstoffe ....................................................................................................22
Bodenbearbeitung, Bodenverdichtung und Erosion .......................................................23
Klimawandel ..................................................................................................................24
Bodenverlust und Flächendruck ....................................................................................25
Förderung des Bodenlebens .............................................................................................27
Boden pflegen ...............................................................................................................27
Landschaftsdiversifizierung ...........................................................................................31
Integrierter Pflanzenschutz ............................................................................................32
Integriertes Nährstoffmanagement ................................................................................33
Zielgenaue Applikationstechnik .....................................................................................34
Bodenmarkt regulieren ..................................................................................................35
Lebensraum Boden erforschen, monitoren und schützen ..............................................36
Rechtliche Grundlagen ..................................................................................................36
Politische Verpflichtungen .............................................................................................38
Förderung und Finanzierung .........................................................................................39
Maßnahmenübersicht zur Förderung des Bodenlebens ....................................................44
Literaturverzeichnis ..............................................................................................................46
Zusammenfassung
Der vorliegende Report fokussiert auf Es besteht die Gefahr, dass speziell im
das Bodenleben in landwirtschaftlich Boden lebende Arten aussterben, bevor
genutzten Böden, insbesondere unter sie taxonomisch erfasst und beschrieben
ackerbaulicher Nutzung. Er zeigt auf, wurden. Da das Bodenleben auch in der
dass ein diverses und aktives Bodenle- Wissenschaft lange unterhalb des Blick-
ben nicht nur grundlegender und bis- feldes blieb und die Arten hier meist klein
lang häufig ausgeblendeter Bestandteil und hoch divers sind, sind erst ein Prozent
des Naturhaushaltes ist, sondern auch der im Boden lebenden Arten erfasst. In
maßgebliche Grundlage für eine nach- Diversität und Biomasse überschreitet das
haltig betriebene Landbewirtschaftung. Bodenleben mit ca. 15 Tonnen pro Hektar
in den gemäßigten Breiten die des oberir-
Unterirdisches und oberirdisches Leben dischen Lebens deutlich (Kapitel Was lebt
sind durch Nahrungsnetze stark miteinan- im Boden). Die Bodenorganismen, die
der verbunden. Die von Bodenorganismen bereits seit längerem in den bundesweiten
erbrachten Ökosystemleistungen wie Stof- Roten Listen geführt werden, zeigen je-
fumwandlungsprozesse, Förderung der doch bereits den gleichen deutlich negati-
Bodenstruktur sowie ihr Beitrag zu Was- ven Trend, der für die oberirdische Diversi-
serhaushalt und Pflanzengesundheit tät in Agrarlandschaften festgestellt wird
schaffen die essentielle Grundlage des (Kapitel Zustand und Gefährdung des Bo-
Pflanzenwachstums und der Landwirt- denlebens). Um noch bestehende Wis-
schaft – einen fruchtbaren Boden (Kapitel: sensdefizite zu schließen, muss die For-
Bedeutung des Bodenlebens). schung zur Erfassung von Bodenorganis-
Die heute auf großer Fläche dominierende men und deren Ökosystemleistungen wei-
intensive und rationalisierte Landwirtschaft ter ausgebaut werden (Kapitel Förderung
beeinträchtigt den Lebensraum Boden des Bodenlebens).
mitsamt dem Bodenleben erheblich und Der Schaden, der mit dem Verlust im Bo-
versucht den damit einhergehenden Ver- den lebender Arten für den Naturhaushalt,
lust natürlicher Prozesse teils durch ver- aber auch für die Landwirtschaft einher
mehrten Einsatz von Technik und Agro- geht ist enorm. Die Kosten für eine techni-
chemie zu kompensieren. Mineralische sche Umsetzung wichtiger Funktionen des
Düngemittel, synthetische Pflanzen- Bodens und der darin wirkenden Orga-
schutzmittel und weitere Stoffeinträge ak- nismen werden für die EU auf 38 Mrd. €
kumulieren sich im Boden und schädigen pro Jahr geschätzt. Gerade vor dem Hin-
die dort lebenden und wirkenden Orga- tergrund des Klimawandels kann das Bo-
nismen. Auch der Einsatz von immer in- denleben einen großen Beitrag zur Klima-
tensiverer und schwererer Landtechnik anpassung leisten, indem es den Land-
verdichtet und verändert das Bodengefüge schaftswasserhaushalt stabilisiert und
in einem Maße, in dem es vielen Bodenle- Wild- wie auch Kulturpflanzen resistenter
bewesen keinen angemessenen Lebens- gegen Trockenstress macht. Auch können
raum mehr bietet (Kapitel Zustand und einige Bodenarten als Bioindikatoren die-
Gefährdung des Bodenlebens). nen, die es erlauben frühzeitig auf verän-
6
derte Umweltbedingungen zu reagieren Versorgung des Bodenlebens und im Ge-
(Kapitel: Bedeutung des Bodenlebens). danken der Kreislaufwirtschaft vorrangig in
organischer Form ausgebracht werden.
Die Förderung des Bodenlebens muss Verunreinigungen von Düngemitteln durch
stärker als Aufgabe des Naturschutzes Medikamentenrückstände, Schwermetalle
verankert und als zentrales Element der oder Mikroplastik sind auszuschließen.
Bodenfruchtbarkeit wieder zum integrier-
ten Produktionsziel der Landwirtschaft Da sich viele der vorgestellten Maßnah-
werden. Dazu stehen prinzipiell zahlreiche men für die Landbewirtschaftenden erst
Maßnahmen zur Verfügung. Diese sollten langfristig auszahlen, ist die Neuausrich-
stets auf Standort und Bodentyp bezogen tung hin zu einer nachhaltigeren Boden-
sein, da jeder Boden einem individuellen bewirtschaftung mit entsprechenden För-
Artenspektrum seinen Lebensraum bietet. dermaßnahmen zu untermauern. Um das
Die hier angeführten Maßnahmen bezie- Wissen um den Wert des Bodenlebens in
hen sich vor allem auf intensiv genutzte die Praxis zu bringen, sind zunächst Aus-
Ackerbauregionen und sollen sich im Sin- bildungsinhalte und die landwirtschaftliche
ne des integrierten Pflanzenbaus für Beratung um den Aspekt der Bodenbio-
Landwirtinnen und Landwirten und Land- diversität zu erweitern. Fördergelder der
wirte langfristig auszahlen. So wird ein nationalen und europäischen Agrarpolitik
gemeinsamer Weg von Naturschutz und (GAP) müssen stärker an gesellschaftliche
Landwirtschaft zum Schutze des Bodenle- Leistungen wie den Schutz von Umwelt-
bens aufgezeigt. (Kapitel Förderung des und Naturschutz gebunden werden. Spe-
Bodenlebens). zielle Programme zur Förderung des
Schutzes von Böden und den darin leben-
Der Schutz des Bodens sowie der darin den Organismen sind in Agrarumwelt- und
lebenden und wirkenden Organismen soll Klimamaßnahmen sowie Definitionen zum
zum integrierten Produktionsziel erklärt „Guten landwirtschaftlichen und ökologi-
werden um die Bodenfruchtbarkeit lang- schen Zustand“ (GLÖZ) zu integrieren
fristig zu steigern. Konservierende Boden- (Kapitel Förderung des Bodenlebens).
bearbeitungsverfahren sowie eine Anbau-
diversifizierung durch erweiterte Fruchtfol- Die vorgestellten Maßnahmen weisen
gen, Kulturpflanzendiversität und der An- zahlreiche Synergien zwischen dem
bau von Zwischenfruchtmischungen legen allgemeinen Schutz von Biodiversität
hier die Grundlage. Die Leitsätze des Inte- und Umwelt sowie den positiven Effek-
grierten Pflanzenschutzes müssen befolgt ten auf die Bodenfruchtbarkeit und da-
werden und die Stärkung der natürlichen mit das Ertragspotential landwirtschaft-
Schädlingsregulation gegenüber syntheti- lich genutzter Böden auf. Dies macht
schen Pflanzenschutzmitteln Vorrang er- deutlich, dass der Schutz des Bodenle-
halten. Das Nährstoffmanagement sollte bens als ein gemeinsames Anliegen
sich gleichzeitig am Boden und an den von Landwirtschaft und Naturschutz
Kulturpflanzen orientieren. So müssen begriffen werden muss.
Nährstoffe in ausgeglichenem Maße zur
7
Böden – Eine Blackbox der nutzte und geprägte Lebensräume ange-
wiesen.
Artenvielfalt im Dienste Ein Abhängigkeitsverhältnis, das sich über
des Naturhaushalts Jahrhunderte herausgebildet hat und die
Landbewirtschaftung lange Zeit prägte.
Unzählige Organismen wirken im Unter- Die Intensivierung in der Landwirtschaft
grund, fördern die Bodenfruchtbarkeit und setzte die Beziehung zwischen Bodenle-
bereiten somit auch den Boden für die ben und Bodenbewirtschaftung in ein neu-
Erzeugung von qualitativ hochwertigen es Verhältnis [41]. Es wurde versucht die
landwirtschaftlichen Produkten, aber auch Ökosystemleistungen des Bodenlebens
für ein diverses Leben an der Bodenober- teils durch vermehrten Einsatz von Ma-
fläche. schinentechnik, Pflanzenschutzmitteln und
synthetischen Düngemitteln zu ersetzen.
Die Artenzahl der Bodenorganismen ist Gleichzeitig nahm das Bewusstsein um
bisher noch kaum erfasst, jedoch ist be- die Bedeutung der essentiellen Ökosys-
reits klar, dass die Diversität der Bodenor- temleistungen des Bodenlebens in Teilen
ganismen die der über der Bodenoberflä- der Praxis und Ausbildung der Landwirt-
che lebenden Organismen um ein Vielfa- schaft ab. Die Erhaltung und Förderung
ches übersteigt [51]. Sie ist notwendig für des Bodenlebens wurde weit hinter andere
funktionsfähige Stoffkreisläufe sowie das Produktionsziele wie der kurzfristigen Er-
Belüften und Stabilisieren der Böden und tragsmaximierung angestellt. Dies hat bis
schafft so ein fruchtbares Substrat auf heute drastische Auswirkungen auf die
dem vitale und damit widerstandsfähige gesamte oberirdische und unterirdische
Kultur- und Wildpflanzen gedeihen kön- Biodiversität und trägt maßgeblich zu de-
nen. Sollten Kulturpflanzen von für sie ren Verlust bei [105].
schädlichen Organismen befallen werden,
so befinden sich unter den Bodenorga- Der Rückgang der biologischen Vielfalt
nismen auch natürliche Gegenspieler der oberhalb des Bodens ist inzwischen in der
für die Pflanzen schädlichen Organismen. breiten öffentlichen Diskussion angelangt
Eine erfolgreiche Bewirtschaftung von und wird mehrheitlich als gesellschaftliche
Acker- und Grünlandflächen ohne die Un- Herausforderung anerkannt [14]. Studien
terstützung dieser verborgenen Helfer wä- über den Insektenrückgang dokumentier-
re nicht möglich. Viele Bodenorganismen ten beispielsweise einen gebietsweisen
sind ihrerseits auf landwirtschaftlich ge- Rückgang von bis zu 75 Prozent der In-
sektenbiomasse in den vergangenen 30
8
Jahren [46] und einen Artenrückgang um das Bodenleben über gesteigerte Boden-
ein Drittel in den vergangenen 10 Jahren fruchtbarkeit auch in gesteigerten und
[93] und legen einen Zusammenhang zur stabileren Ertragspotentialen der Böden
Landnutzung nahe. Die Datenlage zur widerspiegeln und sich somit langfristig für
Bodenbiodiversität ist jedoch auf allen ih- Landwirtschaft und Naturschutz auszah-
rer Ebenen (genetische Diversität, Arten- len.
vielfalt, Vielfalt an Lebensräumen) spär-
lich. Dennoch bestätigt sich auch hier in Dieser Report nimmt das Bodenleben in
verschiedenen Untersuchungen ein nega- landwirtschaftlich genutzten Böden mit
tiver Trend in der Artenzahl [6–8, 88], nicht einem Fokus auf Ackerland in den Blick.
zuletzt, weil oberirdische und unterirdische Dabei ist zu beachten, dass die Vielfalt
Biodiversität stark miteinander vernetzt des Bodenlebens maßgeblich durch die
sind [52]. Der Boden stellt aufgrund der Vielfalt an Böden als typische Habitate
hohen Diversität ein besonderes geneti- geprägt wird. Unterschiedliche Habitate
sches Reservoir und damit Schutzgut dar verfügen dabei über eine jeweils spezifi-
[99]. Wissensdefizite zur Biodiversität in sche standortangepasste Vielfalt auch des
insbesondere landwirtschaftlich genutzten Bodenlebens. Die in diesem Report vor-
Böden müssen dringend abgebaut werden gestellten Maßnahmen verstehen sich
[40] um auch hier dem Artenrückgang ent- daher als Bestandteile eines Baukastens
gegen zu steuern. Maßnahmen dies zu aus dem standort- und bodentypange-
erreichen sind teils weit entwickelt und passte Elemente ausgewählt werden soll-
bekannt. ten. Insbesondere magere Grenzertrags-
standorte beherbergen auf der Artebene
Der Landbewirtschaftung kommt im Be- teils nur eine geringe Diversität – dafür
reich der Bodenbiodiversität eine Schlüs- jedoch eine hoch spezifische, die auch als
selrolle zu, da sie über ihre Art und Inten- solche erhalten und gefördert werden soll-
sität der Bewirtschaftung direkten Einfluss te. Die Bewahrung der Vielfalt an Böden
auf über die Hälfte der Bodenfläche bietet somit die Grundlage für ein diverses
Deutschlands ausübt. Vielfältige landwirt- und aktives Bodenleben, das mit seinen
schaftliche Maßnahmen können das Bo- Ökosystemleistungen Landwirtinnen und
denleben und damit auch die Biodiversität Landwirten dabei unterstützt stabile und
in der Agrarlandschaft allgemein positiv qualitativ hochwertige Ernten einzufahren.
beeinflussen. Ganz im Sinne eines inte-
grierten Pflanzenbaus würde sich eine
gesteigerte Achtung vor und Investition in
9
Was lebt im Boden?
Ein kurzer Überblick
Eine klare Abgrenzung von oberirdischem
und unterirdischem Leben ist nicht mög-
lich, da viele Arten in beiden Bereichen
leben und diese somit verbinden. Am an-
schaulichsten verdeutlichen dies Pflanzen,
da sie mit ihren Wurzeln viele Meter tief in
den Boden reichen können, ihren Spross
jedoch weit über den Boden hinausstre-
cken [20, 110]. Viele oberirdisch lebende
Tiere nutzen den Schutz des Bodens zur
Eiablage oder zur Überwinterung, bewe-
gen sich aber hauptsächlich auf bzw.
oberhalb der Bodenschicht. Unzählige
Arten verbringen jedoch ihren gesamten
Lebenszyklus unterhalb der Oberfläche.
Eine Einteilung der Bodenlebewesen wird
entweder anhand der Artzugehörigkeiten,
anhand der Organismengröße oder ihrer
Funktionen im Ökosystem Boden vorge-
nommen [57]. Zu diesen funktionellen
Gruppen gehören als erstes Primärprodu-
zenten, beispielsweise Pflanzen und Al- Die größten Gruppen des Bodenlebens in den
gen, die die Energie des Sonnenlichts gemäßigten Breiten, veränderte Darstellung
nach IVA 2005.
über die Photosynthese in energiereicher
160 Personen auf einem Fußballfeld entsprechen in etwa dem Gewicht
der Bodenlebewesen unter derselben Fläche: 11 Tonnen.
10Biomasse speichern können und so allen zu finden ist. Auf landwirtschaftlich genutz-
weiteren Organismengruppen zugänglich ten Flächen kann die Biomasse der Bo-
machen. Unterstützt werden sie dabei un- denorganismen zusammen 15 Tonnen pro
ter anderem von symbiontischen Orga- Hektar betragen [113]. Umgerechnet wür-
nismen wie etwa Mykorrhizapilzen oder de das auf die Fläche eines Fußballfeldes
stickstofffixierenden Rhizobakterien. Zer- das Äquivalent von 160 Personen bedeu-
kleinerer und Mixer wie Regenwürmer ten.
nehmen energiereiches organisches Mate-
rial auf, zerkleinern es oder verfrachten es Trotz der großen Bedeutung der Bodenor-
in tiefere Bodenschichten, wo es von mi- ganismen für die verschiedenen Funktio-
neralisierenden Mikroorganismen abge- nen der Ökosysteme sind auch aus Sicht
baut wird und die enthaltenen Nährstoffe der Wissenschaft noch große Teile des
wieder dem Kreislauf zugeführt werden. Bodenlebens unter der Oberfläche verbor-
Daneben agieren räuberische Organismen gen. So ist der Anteil der noch nicht taxo-
auf verschiedenen Ebenen des Nahrungs- nomisch erfassten Organismen im Boden
netzes und sorgen so dafür, dass alle Or- besonders hoch [103]. Es wird geschätzt
ganismengruppen in optimalem Wachs- dass weltweit 75 % der Regenwurm-,
tumszustand und damit für das Gesam- 50 % der Ameisen- und 50 % der Milben-
tökosystem produktiven Verhältnissen arten noch nicht beschrieben sind. Noch
zueinander stehen [103]. Zusätzlich die- ausgeprägter ist dies bei den Bodenmik-
nen Böden für Pflanzen als Diasporen- roorganismen der Fall. Hier sind, wie bei-
bank, in der unzählige Samen teils jahre- spielsweise bei den Pilzen, erst maximal
lang gut konserviert werden, bis es zur 6 % der Organismen bekannt [4, 77]. Es
Keimung kommt [20, 81]. All diese Orga- wird davon ausgegangen, dass weltweit
nismen bilden dabei ein stark verwobenes lediglich 1 % der Bodenmikroorganismen
Netz, mit dem auch das oberirdische Le- taxonomisch erfasst und beschrieben sind
ben verbunden ist [52, 73]. [73].
Die Anzahl der Individuen und Arten, aber
auch die Biomasse an Bodenorganismen,
kann dabei weit über dem liegen, was an
oberirdischem Leben auf derselben Fläche
Individuenzahlen einiger Bodenorganismengruppen unter einem Quadratmeter Boden. V.l.n.r.: Pilze, Algen, Faden-
würmer, Springschwänze, Milben, Kleinringelwürmer, Tausendfüßer, Zweiflüglerlarven, Käfer/-Larven, Regenwür-
mer, Spinnen und Asseln, veränderte Darstellung nach UBA 2015.
1112
Bedeutung des Bodenle- fruchtbarkeit kann durch keine Art der Bo-
denbearbeitung oder Düngung ausgegli-
bens im Naturhaushalt der chen werden [49]. Schonende Bodenbe-
Kulturlandschaft arbeitung und ausgeglichene Düngegaben
können Bodenlebewesen jedoch unter-
stützen und damit die Bodenfruchtbarkeit
Der Boden ist in gewisser Weise Verdau- fördern.
ungs-, Speicher- und Immunsystem vieler
Landökosysteme. Nach Berechnungen der
Europäischen Kommission würden sich Verknüpfung ober- und unterirdischer
die Kosten für eine technische Umsetzung Biodiversität
aller wichtigen Funktionen des Bodens Die Ökosystemleistungen des Bodenle-
und der darin wirkenden Organismen auf bens bilden die Grundlage für die Photo-
38 Mrd. € pro Jahr beziffern [26]. Die an syntheseleistung der oberirdischen Pflan-
den zugrunde liegenden Ökosystemleis- zenvielfalt, mit der diese Sonnenlicht in
tungen beteiligte Diversität an Bodenorga- energiereiche Biomasse umwandelt. Die
nismen schafft dabei die essentielle durch Bodenorganismen geleisteten
Grundlage für das oberirdische Leben und Stoffwechselprozesse schließen Stoff-
speziell die Landbewirtschaftung: kreisläufe und machen essentielle Nähr-
Einen fruchtbaren Boden. stoffe für Pflanzen zugänglich. Die damit
Charles Darwin widmete sich Ende des gebildete Pflanzenbiomasse stellt wiede-
19. Jahrhunderts ausgiebig dem Bodenle- rum die Grundlage eines weit gesponne-
ben und kam zu einem eindeutigen Fazit: nen Nahrungsnetzes dar [111]. Bodenor-
ganismen sind Bestandteil dieses Nah-
rungsnetzes, das in enger Verbindung mit
den oberirdisch lebenden Arten steht. Die-
„Man kann wohl bezweifeln, ob es se nutzen den Boden zusätzlich, teils zum
noch viele andere Tiere gibt, welche Überwintern, zur Eiablage, oder während
eine so bedeutungsvolle Rolle in der des Larvenstadiums [20, 52]. Pflanzenar-
Geschichte der Erde gespielt haben ten überstehen ungünstige Perioden mit
wie diese niedrig organisierten Ge- ihren Überdauerungsorganen wie Rhizo-
schöpfe.“ men und Zwiebeln oder auch Samen im
Boden [81]. Eine hohe Diversität an unter-
Charles Darwin [21] irdischem Leben ist daher auch eine der
Grundlagen einer hohen Biodiversität an
der Bodenoberfläche – und umgekehrt.
Die ober- und unterirdische Biodiversität Durch die enge Verknüpfung von ober-
ist direkt über Nahrungsnetze, aber auch und unterirdischer Biodiversität wirkt sich
indirekt über Stoffkreisläufe verknüpft. Ein der Schutz des unterirdischen Lebens
vielfältiges Bodenleben ist daher auch langfristig auch positiv auf die gesamte
Grundlage der für uns sichtbaren Bio- biologische Vielfalt aus. Die Böden in den
diversität an der Bodenoberfläche. gemäßigten Breiten bieten den Lebens-
Nur auf fruchtbaren Böden können vitale raum mit der höchsten Dichte an verschie-
Kulturpflanzen gedeihen, die auch ohne denen Arten. Die Diversität der dortigen
intensiven Einsatz synthetischer Pflanzen- Böden übersteigt die des oberirdischen
schutzmittel langfristig hohe und stabile Lebens um ein Vielfaches [51]. Für den
Erträge liefern. Ein Verlust der Boden- Naturschutz muss das Bodenleben als
13zentrales Element von Nahrungsnetzen als 908 verschiedene Bakterien- und 225
und Stoffkreisläufen in Ökosystemen so- verschiedene Pilzarten beteiligt sein [84].
wie als Reservoir bisher kaum erfasster Räuberische Bodenlebewesen halten da-
genetischer Vielfalt ein zentrales Schutz- bei die unterschiedlichen Arten in einem
gut darstellen. ausgeglichenen und somit produktiven
Verhältnis und in einem für den Abbau
optimalen Wachstumsbereich [113]. Die
Zerkleinern, Zersetzen, Mineralisieren Organismen schließen im organischen
Organisches Material, etwa Pflanzenreste, Material gebundene Pflanzennährstoffe
wie Stickstoff, Phosphor oder Nährsalze
Kadaver, Exkremente sowie Wurzelsäfte,
bilden die Energiequelle des Bodenlebens. auf. Diese können dann von Pflanzen über
Bevor diese Substrate zu Nährboden für die Wurzeln wieder aufgenommen werden
und bilden schließlich die Grundlage allen
Krankheitskeime werden können, werden
sie von einem Netz von Bodenorganismen tierischen Lebens.
verwertet. Größere Organismen wie zum
Beispiel Regenwürmer zerkleinern grobes
Material zunächst oder ziehen es unter die Bodengefüge
Erde. Regenwürmer können dabei bis zu Ein fruchtbarer Boden ist weit mehr als
12 Kilogramm Erde pro Quadratmeter ver- eine Ansammlung von durch geologische
lagern [113]. So vergrößert sich die Ober- Prozesse entstandenen Gesteinskrümeln
fläche des Materials, es wird im Boden und toter organischer Substanz. Durch die
gleichmäßig temperiert und feucht gehal- Aktivitäten der Mikroorganismen bei der
ten und bietet so optimale Bedingungen Verarbeitung organischen Materials ent-
für mikrobiellen Abbau [73]. Am Abbau stehen zunächst organische Säuren, die
eines Buchenblattes etwa können mehr das Ausgangsgestein weiter verwittern
Ein vereinfachtes Boden-Nahrungsnetz, veränderte Darstellung nach EU EC/JRC 2016. Unterirdische- und
überirdische Biodiversität sind durch Nahrungsnetzte eng verwoben.
14lassen und so für Bodenneubildung sor- organismen, die in einem direkten Ver-
gen [73]. Zum Ende der mikrobiellen Ver- hältnis zur Pflanze stehen [60]. Pflanzen
wertungskette entstehen meist Huminstof- geben in die Rhizosphäre gezielt Zucker
fe. Diese gehen mit Tonmineralen feste oder organische Säuren ab, um die für sie
Verbindungen zu Ton-Humus-Komplexen hilfreichen Bodenorganismen zu versor-
ein. Erst diese Verbindungen erlauben die gen [103]. Darunter gibt es Bodenlebewe-
Entstehung eines Bodengefüges. Verbun- sen, die Pflanzen weniger anfällig gegen-
den mit den Gängen der Regenwürmer über Schaderregern werden lassen [3].
kann so ein Bodenkörper entstehen, der Natürlich vorkommende Mikroben können
Wasser schnell aufnimmt, dieses - sowie zum Beispiel antibiotisch wirkende Sub-
darin gelöste Nährstoffe - lange hält und stanzen produzieren und so auch Wurzeln
zudem gut belüftet ist. Wild-, aber auch von Kulturpflanzen schützen [20]. Zusätz-
Kulturpflanzen durchwurzeln solche lich produzieren einige der Mikroorganis-
fruchtbaren Böden sehr dicht und wach- men hormonähnliche Stoffe, die das
sen zu vitalen und widerstandsfähigen Pflanzenwachstum stimulieren und Tro-
Pflanzen heran. Gerade in Zeiten des Kli- ckenstress vorbeugen [48].
mawandels erhöht dies die Widerstands-
fähigkeit von Kulturpflanzenbeständen
etwa gegen Trockenheit [109]. Nähr- und Schadstoffmanagement
Weitere Produkte des mikrobiellen Abbaus
organischer Substanz sind Stoffe, die im
Regulierung von Schaderregern Kreislauf gehalten werden und von den
Die hohe Diversität an Bodenorganismen Pflanzenwurzeln wieder aufgenommen
beinhaltet viele Organismen, die in der werden können. Nährstoffe, die nicht so-
Landwirtschaft als Schädlinge gelten, je- fort von Organismen aufgenommen wer-
doch auch deren natürliche Gegenspieler. den, können sich an Ton-Humus-
Ein diverses Bodenleben reguliert sich Komplexe binden und werden so vor einer
effektiv selbst [39] und hält sich auf diese Auswaschung in tiefere, für Wurzeln un-
Weise in einem produktiven Optimum zugängliche Bodenschichten oder in das
[113]. Der Boden, der sich direkt im Ein- Grundwasser bewahrt. Ein fruchtbarer
flussbereich von Pflanzenwurzeln befindet, Boden erfüllt daher auch eine wichtige
die sogenannte Rhizosphäre, beherbergt Funktion als Puffer für den Landschafts-
eine besonders hohe Diversität an Mikro- wasserhaushalt und Nährstoffe, aus dem
sich die Pflanzen bei Bedarf versorgen,
und minimiert somit Verluste.
Im Boden gibt es auch symbiontische Or-
ganismen, die wichtige Aufgaben im Nähr-
stoffmanagement übernehmen. Rhizobien
sind Bodenbakterien, die den für Pflanzen
unzugänglichen Luftstickstoff binden kön-
nen und ihnen verfügbar machen. So kann
der Bedarf an mit hohem Energieaufwand
produzierten mineralischen Stickstoffdün-
gern in Pflanzenkulturen erheblich redu-
ziert werden [69]. Drei Prozent des welt-
Der Maulwurf leistet einen großen Beitrag zum
Schutz von Kulturpflanzen. Er vertreibt kulturschädi- weiten Energiebedarfs werden zur Produk-
gende Nager und vertilgt große Mengen an Insekten-
larven.
15hoher Aktivität des Bodenlebens können
diese Schadstoffe an Ton-Humus-
Komplexe binden, vor Auswaschung ins
Grundwasser schützen und zum Teil sogar
mikrobiell abbauen [61, 95].
Klimaschutz
Der Klimawandel wirkt sich erheblich auf
die landwirtschaftliche Produktion, aber
auch auf die Biodiversität des Bodenle-
Mykorrhizapilze erweitern das Wurzelgeflecht von
Kulturpflanzen und erhöhen die Verfügbarkeit von bens aus. In den gemäßigten Breiten wer-
essentiellen Pflanzennährstoffen. den steigende Temperaturen die für den
tion von synthetischen Stickstoffdüngern Pflanzenbau geeignete Wachstumsphase
eingesetzt [115]. zwar potentiell verlängern und Erträge so
theoretisch steigern, jedoch stellen eben-
Mykorrhizapilze ergänzen das Wurzelge- falls mit dem Klimawandel einhergehende
flecht vieler Wild- und Kulturpflanzen und häufigere und längere Dürrephasen sowie
unterstützen diese bei einer ausreichen- Extremwetterereignisse wie Starkregen ein
den Versorgung mit Nährstoffen und Was- großes Risiko für die künftige Ertragsstabi-
ser. Besonders die stark an Bodenpartikel lität und Biodiversität dar [54, 55].
gebundenen Phosphate werden den Wur-
zeln oft erst durch diese Pilze zugänglich. Ertragreiche Landbewirtschaftung wird in
Im Gegenzug erhalten die symbiontischen Zukunft nur auf Böden möglich sein, die in
Organismen von den Pflanzen zuckerhal- der Lage sind, genügend Wasser für län-
tige Substanzen als Energiequelle [10]. gere Dürrephasen zu speichern und Kul-
Ebenfalls von Mikroorganismen im Boden turpflanzen damit zu versorgen. Gleichzei-
produzierte hormonähnliche Substanzen tig muss das Bodengefüge eine hohe Infilt-
können den Nährstoff- und Vitamingehalt rationsleistung aufweisen, um die großen
von Erntegütern positiv beeinflussen und Wassermengen von Starkregenereignis-
so auch die Lagerfähigkeit erhöhen [86]. sen schnell aufzunehmen, und somit den
Verlust von Oberboden durch Wasserero-
Neben den für das Pflanzenwachstum sion zu vermeiden. Andernfalls drohen die
wichtigen Nährstoffen finden sich in land- Ernten zu verdorren oder mit dem Regen
wirtschaftlichen Böden auch Schadstoffe, fortgeschwemmt zu werden. Das Boden-
etwa Rückstände bzw. Abbauprodukte von leben stabilisiert das Bodengefüge, durch
Pestizidanwendungen oder durch Gülle Ton-Humus Komplexe und erhöht die
ausgebrachte Medikamentenrückstände Wasserinfiltration sowie die Wasserhalte-
aus der Tierhaltung. Diese können ins kapazität von Böden und leistet so einen
Grundwasser gelangen und Komplikatio- wichtigen Beitrag zum Landschaftswas-
nen bei der Trinkwasseraufbereitung ver- serhaushalt (siehe hierzu Kapitel „Boden-
ursachen [95]. Auf Grund der hohen Be- gefüge“)
völkerungsdichte in Deutschland, der in-
tensiven Landbewirtschaftung und dem Die Landbewirtschaftung ist für 13 % der
hohen Pro-Kopf-Wasserverbrauch ist die Kohlendioxid-, 44 % der Methan- und
Abhängigkeit von der Wasseraufbereitung 82 % der Lachgasemissionen in Deutsch-
durch Bodenorganismen hierzulande be- land verantwortlich und trägt damit selbst
sonders hoch [16]. Fruchtbare Böden mit erheblich zum Klimawandel bei [54].
Landwirtschaftlich genutzte Böden können
16jedoch bei entsprechendem Management milieus von anaeroben zu aeroben Bedin-
auch als potentielle Kohlenstoffsenke fun- gungen kann es zu Verlusten von bis zu
gieren und klimaschädliches Kohlendioxid 7,5 Tonnen Bodenkohlenstoff pro Hektar
aus der Atmosphäre binden. Mit 2,5 Milli- und Jahr kommen [101].
arden Tonnen stellen landwirtschaftlich
genutzte Böden den größten terrestri-
schen Speicher für organisch gebundenen Frühwarnsystem, Bioindikatoren
Kohlenstoff in Deutschland [58] dar. Dem Treten Umweltbelastungen auf, reagieren
Bodenleben kommt in diesem Zusam- Bodenorganismen besonders schnell und
menhang eine zentrale Rolle zu. Von
sensibel, da sie oft in direkten Kontakt
Wurzeln, Pilzhyphen und von Bodenlebe- etwa mit Schadstoffen geraten. Bodenor-
wesen produzierte zuckerhaltige Substan- ganismen können daher als Bioindikatoren
zen stabilisieren das Bodengefüge und
fungieren. Ein bereits erprobtes Beispiel
schaffen so eine Bodenmatrix, die Kohlen- ist der Regenwurmindikator. Regenwürmer
stoff dauerhaft aufnehmen und halten finden sich in fast allen Böden, abgesehen
kann [73]. Zudem bilden streuabbauende von Permafrost und Wüstenböden [78].
Bodenorganismen Huminstoffe und weite- Sie reagieren sensibel auf Schwermetalle,
re stabile Kohlenstoffformen, die sich für Änderungen im Säurehaushalt oder auf
eine langfristige Festlegung in der Bo- Verunreinigungen mit Schadstoffen, da sie
denmatrix eignen. Darüber hinaus verhin- durch ihre Schleimschicht in direktem Aus-
dern methanotrophe, das heißt methanab- tausch mit der Bodenmatrix stehen und
bauende und denitrifizierende, das heißt Boden auch direkt in ihren Verdauungs-
stickoxidabbauende Bodenbakterien in gut trakt aufnehmen. So kann ein Abwandern
belüfteten Böden, bevorzugt in Regen- von Regenwürmern von einer belasteten
wurmgängen, dass die klimaschädlichen Fläche ein Indikator für eine Schwerme-
Gase Methan und Lachgas in die Atmo- tallbelastung oder auch Verunreinigung
sphäre gelangen. Diese würden dort eine
mit organischen Schadstoffen sein [73].
25 beziehungsweise 298 mal klimaschäd- Dem Naturschutz bietet dies die Möglich-
lichere Wirkung als Kohlenstoffdioxid ent- keit frühzeitig Maßnahmen zum verstärk-
falten [73, 94]. Durch Drainierung von ten Schutz betroffener Ökosysteme zu
besonders kohlenstoffreichen Moorböden ergreifen um negative Auswirkungen auf
kann jedoch auch das Gegenteil erreicht die gesamte Biodiversität abzuwenden.
werden. Durch die Änderung des Boden-
Regenwürmer reagieren besonders sensibel auf Schadstoffeinträge in den Boden und sind daher ein
geeigneter Bioindikator.
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Zustand und Gefährdung der eingebüßten Bodenfruchtbarkeit zei-
gen. Die Gründe für diese Rückgänge sind
des Bodenlebens vielfältig, lassen sich aber speziell für die
Bodenorganismen auf eine intensive Nut-
zung des Bodens eingrenzen [35]. Anstatt
Beschrieben sind weltweit rund 1,38 Milli-
die Bodenbiodiversität und ihre essentiel-
onen. Tierarten, über 330.000 Pflanzenar-
len Ökosystemleistungen zu erhalten und
ten und über 100.000 Pilzarten [31]. Die
zu fördern, wurde teilweise versucht, diese
Zahl der noch nicht wissenschaftlich er-
durch synthetische Dünge- und Pflanzen-
fassten Organismen liegt aber noch deut-
schutzmittel sowie tiefe, wendende Bo-
lich höher. Nach dem Bericht des Weltbio-
denbearbeitung zu ersetzen.
diversitätsrates sind rund eine Million Ar-
ten vom Aussterben bedroht [23]. Speziell Enge Fruchtfolgen oder gar Monokulturen
Bodenorganismen sind bisher verhältnis- funktionieren nur mit einem hohen Einsatz
mäßig wenig erforscht und erfasst. Der von Düngemitteln, Pflanzenschutzmitteln
Trend der in Deutschland über die bun- und einer intensiven Bodenbearbeitung,
desweiten Roten Listen der Tiere, Pflan- mit weitreichenden Folgen für das gesam-
zen und Pilze Deutschlands erfasst wird, te Agrarökosystem inklusive der Biodiver-
zeigt jedoch eine deutlich negative Rich- sität in den landwirtschaftlich genutzten
tung: 37 % der Regenwurmarten, 22 % Böden [82].
der Asselarten, 24 % der Doppelfüßerar-
ten, 7 % der Hundertfüßer, 35 % der Lauf-
käferarten sowie 25 % der Großpilze sind
Pestizide
hier als gefährdet aufgeführt [6, 7, 88].
Zum Schutz der Ackerkulturen vor Schäd-
Gerade im Bereich der Bodenorganismen
lingen kommen in der konventionellen
ist das Risiko, dass Arten verschwinden,
Landwirtschaft Pflanzenschutzmittel in
bevor diese überhaupt entdeckt und be-
nahezu jeder Kultur zum Einsatz und dies
schrieben wurden groß.
meist mehrfach in der Vegetationszeit.
Auch für Gefäßpflanzen, die mit ihren Auch im ökologischen Landbau werden
Wurzeln im Boden verankert sind oder etwa BT- oder Kupferpräparate verwendet.
deren Samen im Boden überdauern, zeigt In landwirtschaftlich genutzten Böden
die Rote Liste der Farn- und Blütenpflan- kommen die verschiedenen eingesetzten
zen Deutschlands, dass die Gefährdung
ihrer Vielfalt weiter zugenommen hat:
28 % der Arten sind bestandsgefährdet,
2 % (65 Arten) sind bereits ganz ver-
schwunden [8]. Besonders gefährdet sind
insbesondere Arten, die auf landwirtschaft-
liche Flächen spezialisiert sind [68].
Steigende Erträge durch Düngung und
Züchtung haben den potenziellen Rück-
gang der Erträge durch fortschreitenden
Verlust der Bodenbiodiversität und damit
auch der Bodenfruchtbarkeit aus dem
Blickfeld gerückt. In den letzten Jahren
stagnieren die Ertragszuwächse jedoch
Gefährdung des Bodenlebens in Europa, veränderte
und schon bald könnten sich die Folgen Darstellung nach EU EC/JRC 2016.
19Pestizide zusammen und reichern sich Insektizide wirken nicht nur selektiv auf die
teilweise an [20, 96]. Durch die so auftre- Schadorganismen der Kulturpflanzen,
tende Kombinationswirkung verschiedener sondern gegebenenfalls auch auf andere
Mittel treten zusätzliche letale und sub- Organismen wie Springschwänze (Col-
letale Effekte auf Bodenorganismen auf, lembolen) im Boden [36]. Fungizide wirken
die in den Zulassungsverfahren der Ein- auch auf Bodenpilze, die die Kulturpflan-
zelsubstanzen in der Regel nicht berück- zen nicht befallen [20]. Besonders bedeu-
sichtigt werden [30, 80]. tend sind dabei systemisch wirkende
Pflanzenschutzmittel, die zunächst von der
Mikroorganismen können Pestizidrück- Kulturpflanze über die Wurzel aufgenom-
stände im Boden abbauen, jedoch entste- men werden müssen und daher im Boden
hen bei diesem Abbau zunächst Zwi- höhere Konzentrationen erreichen. Das
schenprodukte (Metabolite), die immer Wissen um die Wirkung von Pflanzen-
noch sehr hohe oder teils sogar höhere schutzmitteln auf Bodenorganismen ist
Wirksamkeit als die Ausgangssubstanzen dringend ausbaubedürftig, da bisher kein
haben [98]. gesetzlich vorgeschriebenes Monitoring
Wie gesteigerte Nährstoffgaben durch für Pflanzenschutzmittel oder deren Rück-
Düngung, können auch Pflanzenschutz- stände in landwirtschaftlichen Böden exis-
mittelanwendungen zur Folge haben, dass tiert [114].
die Biodiversität auch im Boden abnimmt
und sich das Artenspektrum verschiebt.
Einzelne Arten können davon profitieren, Mineralische Düngung
weshalb die Auswirkungen von Pflanzen- Heute werden 74 Prozent des weltweit zur
schutz-mittelanwendungen bei einfachen Düngung eingesetzten Stickstoffs synthe-
Messungen der Biomasse von Bodenle- tisch erzeugt, wodurch die natürlichen
bewesen nicht zwingend sichtbar werden. Nährstoffkreisläufe langfristig und kontinu-
Eine klare Verschiebung des Artenspekt- ierlich angereichert und so aus dem natür-
rums konnte für alle drei Hauptgruppen lichen Gleichgewicht gebracht werden.
von Pestiziden in einer Vielzahl von Stu-
dien nachgewiesen werden. Bei Herbizi- Zusätzliche Nährstoffeinträge, auch in na-
den belegten 80 %, bei Fungiziden 87 % turnahen Ökosystemen, steigern zwar
und bei Insektiziden sogar 95 % der Stu- zunächst die Pflanzenbiomasse, jedoch
dien eine deutliche Verschiebung des Ar- profitieren davon nur wenige Arten, die in
tenspektrums [83]. der Folge alle anderen Arten verdrängen.
So nimmt die Diversität ab. Dieser Trend
setzt sich durch die Zersetzung der Streu
folglich auch beim Bodenleben fort. Pflan-
zenbiomasse aus eutrophen Gebieten hat
ein engeres Kohlenstoff-
Stickstoffverhältnis und ist leichter abbau-
bar. Profitieren können so nur auf solche
Biomasse spezialisierte Bodenorganis-
men. Organismen, die sich auf den Abbau
von Hemizellulosen oder Lignin sowie
anderen stabilen Molekülen aus Pflanzen-
zellwänden spezialisiert haben, gehen in
Bei der Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln auf ihren Beständen zurück [73]. Zudem kann
noch junge Kulturpflanzen landet ein großer Teil des
Wirkstoffes direkt auf dem Boden. durch die gesteigerte Abundanz einiger
20spezialisierter Bodenorganismen der Hu- Nährstoffe verstärkte und dichtere Pflan-
mus im Boden schneller abgebaut werden, zenbewuchs auf der Bodenoberfläche da-
wodurch langfristig allen Bodenorganis- für, dass Insekten für die Eiablage kaum
men eine wichtige Nahrungsquelle ver- noch Zugang zum Boden finden. Auch
siegt [49]. wird das bodennahe Klima durch den Be-
wuchs kühler und feuchter. Dies erhöht
Pflanzen, die bereits gut mit Nährstoffen das Risiko, dass Larven nicht rechtzeitig
versorgt sind, sind nicht mehr auf Symbio- aus Gelege schlüpfen oder von Pilzen
sen mit Mykorrhizapilzen oder stickstofffi- infiziert werden. Mangelnde Sonnenein-
xierenden Bakterien angewiesen, um ihren strahlung auf der Bodenoberfläche ent-
Bedarf zu decken. Daher reduzieren sie zieht auch niedrigeren phototrophen Or-
die Energieversorgung der Symbionten ganismen wie Algen oder Cyanobakterien
und sondern weniger Wurzelexsudate ab. die Lebensgrundlage und reduziert deren
Besonders betroffen sind davon Pilze [43] Diversität [73].
und Rhizobiumbakterien [11].
Zudem sorgt der durch die zusätzlichen
Überschreitung der ökologischen Belastungsgrenzen (Critical Load) für Eutrophierung durch Stickstoff-
einträge im Jahr 2015, veränderte Darstellung nach Schaap et al. In UBA 2018.
21Versauerung Cadmium oder Uran [103]. Bei wiederhol-
Während im letzten Jahrhundert noch vor ter Anwendung reichern diese Schwerme-
allem Schwefelemissionen aus der Ver- talle sich in den oberen Bodenschichten
brennung fossiler Brennstoffe für Säure- an, da sie im Boden kaum verlagert wer-
einträge verantwortlich waren, sind heute den.
meist Stickstoffemissionen und Düngung
für die Versauerung von Böden besonders Wirtschaftsdünger wie Gülle aus der Tier-
der Agrarlandschaft verantwortlich. Auf mast können Rückstände von Tierarznei-
Grund von Veränderungen des Säure- mitteln, die in der Tierproduktion breite
haushaltes kommt es zur Verschiebung Anwendung finden, enthalten [103]. Medi-
des Pilz-Bakterien-Verhältnisses. Die kamentenrückstände wie auch deren erste
Symbiose von Pflanzenwurzeln mit Mykor- Abbauprodukte wirken bereits in sehr ge-
rhizapilzen funktioniert mitunter nicht ringen Konzentrationen negativ auf viele
mehr, was eine geringere Phosphorver- Bodenorganismen [113]. Antibiotika etwa
sorgung von Kulturpflanzen bedingen können resistenten Organismen in der
kann. Auch können durch die Säuren be- Umwelt sehr schnell einen Selektionsvor-
stimmte Salze gelöst werden, die wichtige teil verschaffen [45]. Langfristig können
Kulturpflanzennährstoffe wie Phosphor resistente Mikroorganismen auch für den
fixieren, die damit den Pflanzen fehlen, Menschen ein Gesundheitsrisiko darstel-
oder im Falle von im gleichen Kontext ge- len [113]. Antiparasitika werden im Ma-
lösten Schwermetallen auch belasten [73]. gendarmtrakt von Nutztieren nicht abge-
baut und gelangen so durch den Dung
direkt auf Weideflächen. Dort stellt Dung
für viele Organismen- und Artengruppen
Sonstige Schadstoffe wie Regenwürmer, Zikaden und Fliegen
Mineralische Düngemittel wie etwa Phos- eine wichtige Nahrungsquelle und Ort zur
phor- oder Kalidünger enthalten neben Eiablage dar. Mit Medikamentenrückstän-
den gewünschten Pflanzennährstoffen den kontaminierter Dung schädigt diese
auch Anteile an Schwermetallen wie Organismen und verbleibt daher oft lange
Zeit auf den Weideflächen, ohne biolo-
gisch abgebaut werden zu können [91].
Es gibt noch eine Vielzahl weiterer organi-
scher Schadstoffe, die teils sehr persistent
sind und sich daher auch langfristig im
Boden anreichern können. Eine neuere Art
dieser Schadstoffe stellen Mikro- (Teil-
chengröße < 5 mm) und Nanoplastik (Teil-
chengröße < 0,1 µm) dar. Diese werden in
jüngerer Zeit immer häufiger in Oberböden
nachgewiesen und stören dort physisch
und chemisch das Nahrungsnetz [97].
Umweltgefährlicher Stoff! So gekennzeichnete Sub-
stanzen sollten keinesfalls in Böden eingetragen wer-
den.
22Bodenbearbeitung, Bodenverdichtung dazu, dass das Bodenleben auf Ackerbö-
und Erosion den weniger divers ist und vor allem aus
Pflügen verlagert die sehr belebte und mit Mikroorganismen besteht [102]. Doch
organischem Material angereicherte Bo- auch Pilze, die oft weit verzweigte Netze
denschicht in eine Tiefe, in der viele Orga- aus Pilzhyphen im Boden ausbilden, wer-
nismen nicht mehr effektiv arbeiten kön- den durch den mechanischen Eingriff be-
nen. Zusätzlich werden Gänge und Poren einträchtigt. So wird auch die Symbiose
zerstört [20]. Damit hat das Pflügen von von Kulturpflanzen mit Mykorrhizapilzen
allen mechanischen Bodenbearbeitungs- nachhaltig gestört [13].
formen den gravierendsten Einfluss auf
die Bodenbiodiversität. Besonders Re- Intensive Bodenbearbeitung zerstört zu-
genwürmer werden oft direkt betroffen dem das natürliche Bodengefüge und er-
[73]. Die Würmer werden vom Pflug ver- höht die Anfälligkeit gegenüber Bodenver-
letzt und an die Bodenoberfläche beför- dichtung. In der EU zeigen 35 Prozent der
dert, wo sie eine leichte Beute für Vögel landwirtschaftlichen Böden deutliche Ver-
und andere Räuber sind [42]. Generell dichtungsschäden [49]. Verdichtete Böden
sind von mechanischen Eingriffen in das bieten größeren Bodenlebewesen wie
Bodengefüge die Makro- und die Me- Arthropoden oder Würmern nur noch ein-
sofauna besonders betroffen. Dies führt geschränkten Lebensraum, da der Ener-
Vögel finden an den durch den Pflug an die Bodenoberfläche beförderten Bodenlebewesen ein leichtes Fressen.
23oder Maulwurf, wechselwarm. Ihre Stoff-
wechselaktivität wird daher maßgeblich
von der Temperatur beeinflusst. Steigende
Temperaturen bewirken so einen gestei-
gerten Energiebedarf. Stoffumsatzprozes-
se und somit der Abbau von organischem
Material im Boden werden sich beschleu-
nigen [72]. Teilweise wird dieser Effekt
durch eine längere Wachstumsperiode
und gesteigerte Photosyntheseraten der
Eine Folge intensiver Bodenbearbeitung und Pflanzen kompensiert werden können,
Verdichtung: Überschwemmung durch niedrige
Infiltrationsraten von Böden mit gestörter Struk-
jedoch werden häufigere Extremwetterer-
tur. Bodenlebewesen, die auf belüftete Böden eignisse wie Dürren und Starkregen die-
angewiesen sind, können hier nicht überleben. sen Effekt stark begrenzen oder gar um-
gieaufwand zur Fortbewegung im verdich- kehren [55, 72]. Für Deutschland wird der-
teten Boden zu groß wird [73]. Eine weite- zeit von einem mittleren Verlust von 190
re Folge ist die erhöhte Erosionsanfällig- kg Bodenkohlenstoff pro Hektar und Jahr
keit und Staunässe, die eine ausreichende ausgegangen [58].
Sauerstoffversorgung des Bodenlebens Ausgetrocknete Böden sowie Starkregen-
stört. Das gestörte Bodengefüge in Kom- ereignisse bergen ein großes Erosionsrisi-
bination mit gesteigertem Oberflächenab- ko und gefährden damit den am dichtesten
fluss sorgt dafür, dass der Oberboden von und diversesten besiedelten Oberboden.
Wind und Regen fortgetragen wird. Gera- Neben der Temperatur und der Verfügbar-
de der Oberboden, der reich an organi- keit von organischem Material ist die Bo-
schem Material und damit Nahrung für das denfeuchte ein wichtiger Faktor für das
Bodenleben ist, bietet die höchste Bio- Bodenleben und dessen Aktivität [99].
diversitätsdichte [73]. In Europa haben Lange Trockenheitsphasen werden sich
45 Prozent der Böden bereits deutlich an daher auch auf die Biodiversität in land-
organischer Substanz im Oberboden ver- wirtschaftlich genutzten Böden auswirken.
loren [49]. Weiterhin birgt der gesteigerte Abbau or-
ganischer Substanz im Boden das Risiko,
dass Kohlendioxid in die Atmosphäre ent-
Klimawandel weicht und den Klimawandel zusätzlich
Die globale Veränderung des Klimas wird
auch zu gesteigerten Temperaturen in den
oberen Bodenschichten führen. Eine ge-
steigerte Bodentemperatur wirkte sich in
Laborstudien direkt auf das Verhältnis von
Pilz- und Bakterienpopulationen aus [15].
In Freilandversuchen konnte gezeigt wer-
den, dass bereits ein Temperaturanstieg
von 0,6 °C in Kombination mit veränderter
Niederschlagsverteilung die Biomasse des
Bodenlebens um 17 Prozent verringerte
[116]. Effekte auf das weitere Nahrungs-
netz sind daher anzunehmen. Bodenorga- Ein derart ausgetrockneter Boden stellt auch für das
nismen sind, mit Ausnahmen der Säuge- Bodenleben einen nur eingeschränkten Lebensraum
dar.
tiere wie beispielsweise Mäuse, Hamster
24befördert [2]. Besonders kommt dies bei beansprucht werden [64].
Moor- und anderen wassergesättigten
Böden zum Tragen. Obwohl Moorböden Der gesteigerte Bedarf landwirtschaftlicher
nur sechs Prozent der landwirtschaftlich Produkte ergibt sich zunächst aus dem
genutzten Fläche in Deutschland ausma- Bevölkerungswachstum, kombiniert mit
chen, ist in ihnen rund ein Viertel des ge- einem deutlichen Wandel des Konsum-
samten Bodenkohlenstoffs landwirtschaft- verhaltens. Weltweit wird heute rund ein
lich genutzter Flächen festgelegt [58]. Drittel der Ackerfläche genutzt, um Futter
Letztlich werden sich durch den Klima- für die gesteigerte Nachfrage an tierischen
wandel verursachte Änderungen der ober- Produkten anzubauen. In der EU landen
irdischen Biodiversität, besonders in der 60 Prozent der Getreideernte im Trog und
Pflanzenwelt, auch auf die Bodenbiodiver- nicht mehr direkt auf dem Teller [49].
sität übertragen.
Die wachsende Bioökonomie sorgt zusätz-
Auch können sich durch ausbleibenden lich dafür, dass landwirtschaftliche Flä-
Bodenfrost im Winter invasive Arten wie chen heute auch genutzt werden, um in-
beispielsweise Plattwürmer ausbreiten, die dustrielle Rohstoffe oder Bioenergie zu
heimische Bodenfauna bedrohen und so produzieren. Dies erhöht den Flächen-
Bodenfunktionen langfristig stören [9]. druck weiter und ist meist mit einer weite-
ren Intensivierung der landwirtschaftlichen
Praxis verbunden [49]. Beispielsweise
konnte gezeigt werden, dass bei der Um-
Bodenverlust und Flächendruck wandlung von extensivem Grünland in
Dass die landwirtschaftlich genutzte Flä- Ackerland 47 Prozent der Individuen im
che einem wachsenden Druck durch ver- Boden verloren gehen und die Biomasse
schiedene Ansprüche ausgesetzt ist, ist des Bodenlebens um 37 Prozent sinkt
einer der Faktoren, die die voranschrei- [116].
tende Intensivierung der Landbewirtschaf-
tung befördern. Während der Bedarf an Verbunden mit den zum größten Teil im-
landwirtschaftlichen Produkten stetig mer noch an den Flächenbesitz gebunde-
steigt, sinkt gleichzeitig die dafür zur Ver- nen Fördergeldern aus der Gemeinsamen
fügung stehende landwirtschaftliche Nutz- Agrarpolitik der EU (GAP) hat dieser Flä-
fläche, da in Deutschland täglich ca. 56 chendruck auch große Auswirkungen auf
Hektar für Siedlungs- und Verkehrsfläche den Bodenmarkt. Im Zeitraum von 2009
bis 2019 haben sich die Preise für Acker-
und Grünland um den Faktor 2,3 erhöht
[22]. In der Folge drängen vor allem rendi-
teorientierte und häufig landwirtschafts-
fremde Investoren auf den Markt. Eine
langfristige und an Bodenleben und Bo-
denfruchtbarkeit orientierte Betriebspla-
nung bleibt dabei anschließend oft außen
vor.
56 Hektar Boden werden in Deutschland täglich für
Siedlungs- und Verkehrsflächen beansprucht.
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