Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Signifikanter Humusverlust in Wäldern der Bayerischen Alpen

21.06.2016

Wenn Wetterphänomene wie Trockenheit oder Starkregen weiter zunehmen, sind die Wälder der Alpen in Gefahr. Denn eine Studie der Technischen Universität München (TUM) weist einen signifikanten Humusverlust im Bergwald der Bayerischen Alpen innerhalb von drei Jahrzehnten nach. Die Studienautoren empfehlen den Bodenhumus trotz Klimawandels durch humusförderndes Waldmanagement zu bewahren oder idealerweise zu steigern, um die Schutzfunktion des Gebirgswalds zu erhalten und Hochwasser abzumildern.

Der Humusvorrat spielt eine ausschlaggebende Rolle für die Fruchtbarkeit, den Wasserhaushalt und die Nährstoffversorgung von Böden. Frühere Studien belegen, dass Mikroorganismen den im Humus gebundenen Kohlenstoff verstärkt freisetzen.


Gehören solche Böden in den Bayerischen Alpen bald der Vergangenheit an? Humusreicher Boden im Wettersteinwald bei Garmisch-Partenkirchen.

(Foto: J. Prietzel/ TUM)

Vor allem in kühlen Gebirgslagen reagieren sie sehr empfindlich auf eine wärmere Witterung durch die Klimaerwärmung. Damit verringert sich an den Böden eine weitere, wichtige Eigenschaft: Ihre Funktion als Speicher von Kohlendioxid, welches nach seiner Freisetzung zur Erderwärmung beiträgt.

Bislang ist nicht exakt erhoben worden, wie sich der Humusvorrat von Böden der Alpen über die Jahre verändert. Und Berechnungen dazu waren relativ ungenau. Wissenschaftler der TU München haben nun eine Studie in Nature Geoscience publiziert, die Veränderungen der Humusvorräte von Böden in den Alpen anhand der Daten von 35 Gebirgswäldern und Almwiesen aufzeigt. Sie zogen dazu zwei unabhängig voneinander durchgeführte Untersuchungen heran, die Rückschlüsse darauf erlauben, wie sich die Bodenverhältnisse in den vergangenen 30 Jahren verändert haben.

Humusverlust in Gebirgswaldböden über kurze Zeitspanne

Eine der beiden Untersuchungen umfasste das gesamte Areal der Bayerischen Alpen auf einer Fläche von 4500 Quadratkilometern zwischen den Jahren 1986 und 2011. Dabei wurden alle wichtigen Wald- und Bodentypen berücksichtigt. In der zweiten Untersuchung wurden typische Gebirgsfichtenwälder im Berchtesgadener Land auf einer Gesamtfläche 600 Quadratkilometer ab 1976 beobachtet.

„Überraschend war für mich, dass die Humusvorräte der Waldböden in nur drei Jahrzehnten derart stark und statistisch signifikant abgenommen haben“, sagt Professor Jörg Prietzel vom Lehrstuhl für Bodenkunde der TUM. Um durchschnittlich rund 14 Prozent hat sich der Humusvorrat der Waldböden in den Bayerischen Alpen im untersuchten Zeitraum verringert.

Am stärksten fiel der Humusverlust in Böden aus Kalk- oder Dolomitgestein aus. Diese büßten im Durchschnitt knapp ein Drittel ihrer Humusmasse ein. „Insgesamt fällt das Ergebnis bei beiden Untersuchungen trotz unterschiedlicher Herangehensweisen und Regionen nahezu identisch aus“, erklärt Erstautor Prietzel. Eine forstliche Nutzung fand im untersuchten Zeitraum auf den Studienflächen nicht statt. Der Humusschwund muss daher eine Folge des sich verändernden Klimas sein.

Klimaerwärmung in den Alpen seit den 1970er-Jahren

Der Humusrückgang scheint an die Klimaerwärmung gekoppelt, welche die Wetterstationen in den Bayerischen Alpen für die vergangenen hundert Jahre und insbesondere für die vergangenen Jahrzehnte verzeichnen. „Besonders stark betroffen sind die Alpen im Berchtesgadener Land“, erläutert Professor Prietzel, dort sei nämlich die mittlere Lufttemperatur in den Sommermonaten besonders stark angestiegen. In Regionen mit einer höheren Temperatur erwärmen sich die Böden ebenfalls stärker – all das in Kombination ist vermutlich eine wesentliche Ursache für den fortschreitenden Humusabbau.

Exkurs: Kein Humusverlust in Almwiesenböden

Im Gegensatz zu den Waldböden verloren die untersuchten Almwiesenböden in den Berchtesgadener Alpen in den vergangenen 30 Jahren keinen Humus. Sie sind aber ausnahmslos humusärmer als unmittelbar angrenzende Böden unter Wald.

Die Autoren der Studie vermuten, dass die Almwiesenböden, die vor Beginn der Almwirtschaft vor vielen hundert Jahren auch einmal bewaldet waren, einen wesentlichen Teil ihres ursprünglichen Humus verloren haben nachdem die Wälder gerodet und in Almwiesen umgewandelt worden waren. Der verbleibende Teil liegt nicht, wie es oft in Waldböden der Fall ist, als „Auflagehumus“ dem Boden auf, sondern befindet sich tiefer im Boden und ist dort stärker vor humusabbauenden Mikroorganismen geschützt.

Empfehlung der Studienautoren: Humusförderndes Waldmanagement

Schlussendlich gehen die Wissenschaftler davon aus, dass in den Alpen die durchschnittlichen sommerlichen Temperaturen weiter ansteigen und extreme Wetterphänomene zunehmen werden. Somit wird es vermehrt zu längeren ausgeprägten Trockenperioden, aber auch zu Starkregen kommen. Wie sich solche Extremwetterlagen auf den Gebirgswald und die Gebirgslandschaft auswirken, kann eine mächtige wasserspeichernde Humusschicht abmildern. Sie speichert Wasser für die Bäume und die alpine Flora und reduziert damit gleichzeitig Hochwasser nach Starkniederschlägen. Um diese Funktionen des Humus zu erhalten, muss dem klimawandelbedingten Humusschwund aktiv entgegengewirkt werden, indem er wieder aufgebaut wird.

Von zentraler Bedeutung sind „resiliente“, gegen Extremereignisse stabile Gebirgswälder, die sich durch eine Mischung unterschiedlich alter Bäume möglichst verschiedener Baumarten auszeichnen. Die Bäume dieser Wälder liefern laufend humusbildende Streustoffe wie etwa Blätter, Nadeln, Wurzeln oder Reisig. Ein selbst in heißen Sommern konstant kühles „Waldklima“ bleibt dadurch erhalten, was den Humusabbau durch Bodenmikroorganismen verlangsamt. Außerdem verhindert dies erosionsbedingte Humusverluste durch Starkregen, Schneegleiten oder Lawinen.

Publikation:
Jörg Prietzel, Lothar Zimmermann, Alfred Schubert and Dominik Christophel: Organic matter losses in German Alps forest soils since the 1970s most likely caused by warming, 13. Juni 2016.
DOI: 10.1038/NGEO2732
http://www.nature.com/ngeo/journal/vaop/ncurrent/full/ngeo2732.html

Kontakt:
Prof. Dr. Jörg Prietzel
Technische Universität München
Lehrstuhl für Bodenkunde
Emil-Ramann-Str. 2
85354 Freising
Tel: +49 (8161) 71 - 4734
E-Mail: joerg.prietzel@mytum.de

Weitere Informationen:

https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/kurz/article/33174/

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie