Wälder funktionieren besser, wenn es im Boden nur so wimmelt

In einem Gramm mitteleuropäischem Waldboden leben so viele verschiedene Organismen wie auf einem ganzen Quadratkilometer auf der Erdoberfläche: rund 7'000 Bakterien- und 3'000 Pilzarten, dazu zahlreiche Tiere wie Springschwänze, Milben sowie Faden- und Regenwürmer. Je nach Standort ist die unterirdische Biodiversität etwa 100-mal so gross wie die an der Oberfläche. Sie alle sind immens wichtig für die in einem Ökosystem notwendigen Abbauprozesse und um Nährstoffe für neu wachsende Tiere und Pflanzen aufzubereiten. Bisher war wenig darüber bekannt, wie sich diese enorme Vielfalt auf für Menschen wichtige Leistungen des Waldes auswirkt.

Zu diesen Leistungen gehört nicht nur die Produktion von Holz, Nahrung und Energie oder Dienste wie Luft- und Wasserreinigung, Schutz vor Naturgefahren oder die langfristige Bindung des Kohlenstoffs in Holz und Boden. Die Menschen geniessen auch den ästhetischen Wert des Waldes, nutzen ihn als Freizeitraum und betrachten ihn als Teil ihrer Heimat. All diese Vorteile sind an die Biodiversität, also die Vielfalt der Organismen und Lebensräume gekoppelt, vor allem auch jene im Boden. Doch wie?

Diese Wissenslücke wollten Forschende aus Europa im Rahmen einer europäischen COST-Action* füllen und haben mit einer Schlüsselwort-Suche nach bestehenden Studien über Bodenbiodiversität und Waldleistungen gesucht. Von über 10'000 Resultaten enthielten knapp 600 wissenschaftliche Publikationen Hinweise auf einen Zusammenhang von Vielfalt und Waldleistungen – zum Beispiel, dass eine höhere Vielfalt von Pflanzen und Algen den Stickstoffgehalt im Bodenwasser senkt und somit die Ökosystemleistung «Wasserreinigung» verbessert.

Vielfalt im Boden wirkt sich positiv aus

Die überwiegende Mehrheit der Studien zeigte eine positive Wirkung der Vielfalt der Bodenlebewesen auf die Leistungen der europäischen Wälder, berichten die Forschenden im Lausanner Fachjournal «Frontiers in Forests and Global Change». Eine hohe Pilzdiversität etwa verbessert nicht nur die Nährstoffversorgung und damit das Baumwachstum, sondern freut auch pilz- und erholungssuchende Menschen. Viele Arten von Regenwürmern und anderen Bodentieren verbessern den Nährstoffumsatz und reduzieren deutlich die Bodenerosion. Eine grössere Artenvielfalt bei den Baumwurzeln erhöht die Biomasse im Wald für die Energie- oder Papiererzeugung.

«Die unterirdische Vielfalt wirkt wie eine Versicherung oder ein Backup für bestimmte Leistungen», sagt Mitautor Ivano Brunner von der WSL. «Dies wurde bis jetzt noch nie so umfassend nachgewiesen.» Es gab auch einige Beispiele für negative Auswirkungen von Vielfalt, zum Beispiel führt ein Mehr an Pilzen, die Baumkrankheiten verursachen, zu tieferer Biomasseproduktion. Grundsätzlich gehen die Autorinnen und Autoren aber davon aus, dass die Bodenlebewesen sogar noch bedeutsamer sein könnten als bisher durch Studien belegt wurde. Denn gemäss ihrer Untersuchung ist nur der geringste Teil der Beziehungen zwischen Organismen und Waldleistungen überhaupt wissenschaftlich untersucht.

Die Forschenden empfehlen dringend, gezielte Studien zum Beitrag der Bodenbiodiversität zu diesen Leistungen und zu ihren Bedrohungen durchzuführen, um Politikern und anderen Entscheidungsträgern wissenschaftsbasierte Daten liefern zu können. «Auf europäischer Ebene ist die biologische Vielfalt des Bodens insbesondere in Gebieten mit hoher Bevölkerungsdichte sowie in Gebieten mit einer intensiven landwirtschaftlichen Tätigkeit bedroht.»