Schwarzerde – Das Meisterstück der Bodentiere ist der Boden des Jahres 2005

Die Aktion „Boden des Jahres“, die dieses Jahr zum ersten Mal stattfindet, setzt sich zum Ziel, das Bewusstsein für den Boden als unsere Lebensgrundlage zu schärfen. Sie appelliert, Verantwortung für seinen Schutz zu übernehmen, und für seine Nutzung schonende Verfahren einzusetzen. Die Forschung am Institut für Agrarökologie der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) in Braunschweig widmet sich dem landwirtschaftlichen Bodenschutz in diesem Zusammenhang insbesondere hinsichtlich der bodenbiologischen Interaktionen und Leistungen im System Boden/Pflanze unter aktuellen und simulierten zukünftigen Klimabedingungen.

Nicht ohne Grund ist es gerade die Schwarzerde, auch Tschernosem genannt, die als erster Bodentyp ausgewählt wurde. So sind z.B. die günstigen Produktionseigenschaften der Schwarzerde ohne die Umsatzleistungen der Bodentiere nicht denkbar. Sie ist heute unser wertvollster Ackerboden. Die Deutsche Bodenkundliche Gesellschaft (DBG) und der Bundesverband Boden (BVB) haben die Schwarzerde zum Boden des Jahres 2005 ausgerufen.

Die Entstehung der Schwarzerdeböden in Mitteleuropa reicht wahrscheinlich bis ca. 10.000 Jahre zurück. Als Ausgangsmaterial lag feines vom Wind verfrachtetes mineralisches Material vor, das als Löß abgelagert wurde. Es herrschte damals in unseren Breiten ausgeprägt kontinentales Klima, das durch sehr kalte Winter und heiße Sommer mit periodischer Trockenheit gekennzeichnet war. Unter diesen Bedingungen extremer Witterungswechsel gedieh eine vielfältige Steppenvegetation aus vorwiegend Gräsern und Kräutern. In sich jährlich wiederholenden Zyklen fielen große Mengen an abgestorbener pflanzlicher Biomasse an. Hier kamen Bodentiere ins Spiel, die diese pflanzlichen Abfälle gefressen und im Überschuss zur Vorratshaltung in den Untergrund vergraben haben. Die Hauptakteure waren hier Hamster und Ziesel als typische Steppenbewohner sowie Regenwürmer. Alle drei Tiergruppen legten umfangreiche Gang- und weitere Hohlraumsysteme im Untergrund an. Sie drangen dabei tief in den Mineralboden ein, um den widrigen Bedingungen der Sommer und Winter auszuweichen. Bei diesen Grabeaktivitäten kam es zu gründlicher Mischung zwischen dem Untergrund und den pflanzlichen Abfällen.

Normalerweise führt das Wechselspiel zwischen den Aktivitäten der Bodentiere und Bodenmikroorganismen wie Bakterien und Pilzen zum Abbau und zur Mineralisierung der pflanzlichen Abfälle. Voraussetzung dafür sind milde und feuchte klimatische Bedingungen. Das war allerdings in der damaligen Steppenlandschaft nicht der Fall, sondern die Bedingungen wichen periodisch stark vom Ideal ab. Dadurch wurden die Abbauprozesse gehemmt, verbunden mit starker Humusbildung und Humusanreicherung. Die jährlich wiederkehrende Zeit günstiger Bedingungen reichte für die intensiven Grabeleistungen der vorgenannten Bodentiere aus, viel Pflanzenmasse von der Bodenoberfläche verschwinden zu lassen und damit den Grundstein für die hohe Fruchtbarkeit der späteren Schwarzerde zu legen. Aber die Zeit für die Bodenmikroorganismen war zu knapp, mit der Mineralisierung hinterherzukommen. Es bildete sich eine mächtige schwarze Humusschicht aus, durchzogen von einem Labyrinth an Tiergängen, die tief in das Ausgangsmaterial reichten. Diese Gänge sind aktiv von den Tieren selbst oder später passiv durch andere Umlagerungsprozesse verfüllt worden. Noch heute sind die alten Gangsysteme an Bodenprofilen erkennbar. Im Fall der ehemaligen Gänge von Kleinsäugern, hier also Hamster und Ziesel, spricht man von so genannten Krotowinen. Den Aufbau mächtiger typisch schwarzer Humusschichten haben wir dem Fleiß der Bodentiere zu verdanken. Kein anderer Bodentyp ist derart nachhaltig durch die grabende und mischende Arbeit der Bodentiere geprägt worden. Er ist ihr Meisterstück.

Schwarzerde-Böden sind also die Folge biologischer Wechselwirkung zwischen hoher Aktivität der Bodentiere und gehemmter mikrobieller Aktivität unter jahreszeitlich stark schwankenden klimatischen Bedingungen über lange Zeiträume. Heute finden diese Prozesse bei uns so nicht mehr statt, denn unsere jetzigen abgemilderten Klimabedingungen begünstigen die Mineralisierung, d.h. die Bereitstellung von pflanzenverfügbaren Nährstoffen aus dem großen Reservoir der mächtigen Humusschicht. Die Wahl der Schwarzerde zum Boden des Jahres ist nicht nur eine Wertschätzung dieser hohen Fruchtbarkeit und weiterer wichtiger Funktionen (z.B. hohes Wasserhaltevermögen) sondern auch eine Würdigung der umfangreichen Leistung der Bodentiere in vergangenen Zeiten. Für den zukünftigen Erhalt der Bodenfruchtbarkeit sind die heutigen Umsatzleistungen der Bodentiere von entscheidender Bedeutung, insbesondere die Leistungen der Regenwürmer, kleiner Gliedertiere und weiterer Wirbelloser sowie ihre Interaktionen innerhalb der Artenvielfalt.

Gefahr droht der Schwarzerde durch unsachgemäßen und verantwortungslosen Umgang, der Erosion begünstigt und zur Degradation seiner Funktionen in Folge hoher chemischer oder mechanischer Belastung führt. Wesentliche Zielsetzungen der Forschungsarbeiten im Institut für Agrarökologie der Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL) sind deshalb die Erfassung und Bewertung der Artenvielfalt sowie ihrer Funktionen im Prozessgeschehen des landwirtschaftlich genutzten Bodens, die Ableitung von Maßnahmen zur Förderung bodenbiologischer Leistungen als natürlicher Motor der Pflanzenproduktion sowie bodenbiologische Folgenabschätzung konventioneller und nachhaltiger, also bodenschonender Nutzungsverfahren. Im Sinne des Bodenschutzes und nachhaltiger Landwirtschaft können Ackerböden nur dann dauerhaft ihre Nutzungsfunktion erfüllen, wenn ihre Lebensraumfunktion gestärkt ist.

Kontakt:

PD Dr. Stefan Schrader
Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft (FAL)
Institut für Agrarökologie
Bundesallee 50
38116 Braunschweig
E-Mail: stefan.schrader@fal.de