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Ein Landwirt wendet in der Nähe von Issing in Oberbayern das Heu auf seinem Feld
„Böden sind keine tote Masse, sondern eine gewaltige Mikrowelt“, erläutert Töpfer. Sind sie erst einmal bebaut oder kontaminiert, ist es äußerst schwierig, sie wiederherzustellen: Verfahren zur Dekontamination etwa können aufwendig und langwierig sein. Bis natürliche Prozesse aus Gestein zehn Zentimeter neuen Boden entstehen lassen vergehen 2000 Jahre. Unter der Oberfläche wirken Tiere und Organismen wie Bakterien, Algen oder Pilze mit anderen Faktoren wie Wasser- oder Nährstoffgehalt zusammen.

Viele Studien prüfen, welche Faktoren die Bodenbildung beeinflussen und wie sich bessere Erträge erzielen lassen könnten. Michael Schloter vom Helmholtz-Zentrum München vergleicht den Boden mit einem Bioreaktor. Wenn man ihn besser verstehe, lasse sich der Nährstoffkreislauf gezielter an die Bedürfnisse der Pflanzen anpassen. Seine Studien zeigen, dassPflanzen und Bodenorganismen bei intensiver landwirtschaftlicher Nutzung und gleichbleibendem Düngereinsatz um die wenigen noch vorhandenen Nährstoffe konkurrieren.

Bodenorganismen passen sich Wetterextremen an

Erfolgreicher sind dabei meist die Bodenorganismen. Sie können sich offenbar besser an Wetterextreme anpassen, die der Klimawandel auch in unseren Breiten mit sich gebracht hat, etwa Dürrephasen oder Überschwemmungen. Dagegen helfen könnte die Entwicklung von Pflanzen, die besonders tief wurzeln und Nährstoffe und Wasser aus dem Unterboden ziehen: „Je nach Bodenbeschaffenheit liegt diese Schicht in einer Tiefe von bis zu 60 Zentimetern, wo völlig andere mikrobiologische Prozesse ablaufen als oberhalb“, sagt Schloter.

Kürzlich beklagten auch südafrikanische Forscher im Fachblatt Science die Folgen der modernen Landwirtschaft: „Wenn man Böden über einen zu langen Zeitraum intensiv bepflanzt, werden die Bakterien zerstört, die die organische Masse in Nährstoffe umwandeln“, erläuterte Mary Scholes von der Universität Witwatersrand in Johannesburg. Trotz der stark technisierten Landwirtschaft mit hohem Dünger- und Wassereinsatz seien Böden weniger verlässlich geworden. Stattdessen solle der Mensch sich auf die funktionierenden Kreisläufe natürlicher Ökosysteme besinnen.

Bodenproben aus der Vergangenheit

Aber wie sahen diese Kreisläufe vor dem Zeitalter der modernen Landwirtschaft aus? Um das für den Mittleren Westen der USA herauszufinden, haben US-Forscher um Noah Fierer von der University of Colorado in Boulder Böden analysiert: Sie nahmen mehr als 30 Proben von verschiedenen bislang ungenutzten Flächen, etwa in Naturschutzgebieten.

Dort fanden sie eine große Vielfalt an Mikroorganismen, die die Ökosysteme offenbar intakt hielten. Vorherrschend war der bislang wenig beachtete Bakterienstamm der Verrucomicrobia, schreiben die Forscher in Science. In großer Menge fanden sie diese Bakterien demnach in Gegenden mit gemäßigtem Klima. Solche Daten könnte man mit heutigen Werten vergleichen und so für Bodensanierungen nutzen, betonen sie.

Generell gilt: Je mehr fruchtbare Böden verschwinden, desto schwieriger wird es, die wachsende Bevölkerung zu ernähren. Statistisch betrachtet hat sich die landwirtschaftliche Nutzfläche, die jedem Menschen zur Verfügung steht, seit 1960 mehr als halbiert, auf 0,22 Hektar.

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In Deutschland gehen TÄGLICH rund 75 Hektar fruchtbarer Boden verloren
Allein durch Versiegelung verloren 19 EU-Mitgliedsstaaten zwischen 1990 und 2006 eine Fläche, die mehr als sechs Millionen Tonnen Weizen liefern könnte. „Auch mit der Energiewende und dem immer größeren Bedarf an nachwachsenden Ressourcen steigt der Druck auf die Böden“, sagt Glante. Es entstehe eine Konkurrenz zwischen Tank und Teller: Um etwa eine Geländelimousine mit Bio-Sprit vollzutanken, sei eine Menge an Mais nötig, von der ein Kind in Mexiko ein Jahr lang leben könne.

Zusätzlich könnte die Entwicklung der Böden auch den Klimawandel verschärfen: „Um etwa große Mengen an Mais herzustellen, der später oft in Biogasanlagen landet, weichen Landwirte mehr und mehr auf Böden aus, die für den Anbau dieser Pflanze eigentlich nicht geeignet sind“, sagt Glante. So gelange durch die Bewirtschaftung von Niedermoorböden der organisch im Boden gebundene Kohlenstoff als Treibhausgas Kohlendioxid (CO2) in die Atmosphäre. Insgesamt speichern Böden rund zehnmal so viel Kohlenstoff wie Bäume - weltweit mehr als 4000 Milliarden Tonnen. Für Töpfer ist daher klar: „Bodenschutz sollte ein Instrument der Klimapolitik sein.“