Artenreiches Grasland dient dem Klimaschutz

Wie kann der globale Klimawandel und das rasante Artensterben gebremst werden? Mit dieser Frage beschäftigen sich Forscher weltweit. Auch im Rahmen des Jena-Experimentes werden seit 2002 zahlreiche Aspekte der pflanzlichen Artenvielfalt auf verschiedenste Ökosystemprozesse und Stoffkreisläufe untersucht.

Forscher des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie beschäftigen sich unter anderem mit den Auswirkungen der pflanzlichen Diversität auf den Kohlenstoffkreislauf und die Entwicklung der Kohlenstoffspeicher im Boden.

Dabei konnte erstmals eindeutig nachgewiesen werden, dass pflanzliche Artenvielfalt nicht nur die Biomasse erhöht. Der Boden lagert auch deutlich mehr, beziehungsweise viel schneller organischen Kohlenstoff ein. Intensive Grünlandnutzung muss daher nicht zwangsweise zu einer Verarmung der Böden führen. Die Aufrechterhaltung der Pflanzendiversität lohnt sich auch für Landwirte (Global Change Biology, 2008).

Der globale Klimawandel und das häufig damit verbundene Artensterben von Pflanzen und Tieren sind aktuelle Themen, die Wissenschaftler vieler Forschungsbereiche beschäftigen. Ziel der Untersuchungen ist zum einen herauszufinden, welche Rolle die Aufrechterhaltung der Artendiversität für bestimmte Ökosystemfunktionen spielt, zum anderen aber auch, ob bestimmte Ökosystemprozesse gezielt beeinflusst werden können, um Mechanismen wie zum Beispiel die Biomasseproduktion oder die Kohlenstoffspeicherung im System positiv zu verändern.

Ein zu diesem Zweck angelegtes Biodiversitätsexperiment, das Jena-Experiment, wurde 2002 ins Leben gerufen. Auf einer Fläche von circa neun Hektar untersuchen Wissenschaftler verschiedener Forschungseinrichtungen zahlreiche Aspekte der pflanzlichen Artenvielfalt auf Graslandökosysteme. Das Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena beschäftigt sich speziell mit der Entwicklung des Kohlenstoffhaushalts im Boden der Versuchsfläche.

Zu Beginn des Experiments, nach zwei bzw. vier Jahren wurden Bodenproben analysiert, um den Einfluss des pflanzlichen Artenzahlgradienten, der von Monokulturen bis zu 60-Artenmischungen reicht, auf die Entwicklung des Bodenkohlenstoffspeichers zu bestimmen. Dabei konnte erstmals eindeutig gezeigt werden, dass artenreichere Pflanzenmischungen deutlich mehr bzw. schneller Kohlenstoff in den Boden einbringen, der dort längerfristig gespeichert wird. Überraschend dabei war, dass der beobachtete Effekt unabhängig von der Artenidentität ist. Als entscheidend entpuppte sich lediglich der Artenreichtum an sich.

Das Positive für Landwirte dabei ist, dass zusätzlich zur erhöhten Speicherrate im Boden auch höhere Biomasseerträge verzeichnet werden. Damit sind artenreichere Wiesen lukrativ für Landwirte und tragen gleichzeitig zum Klimaschutz bei, indem Kohlendioxid auf natürlichem Weg über die Photosynthese der Pflanzen aus der Atmosphäre entfernt und im Boden gespeichert wird.

Originalveröffentlichung:

Steinbeiss, S., Bessler, H., Engels, C., Temperton, V. M., Buchmann, N., Roscher, C., Kreutziger, Y., Baade, J., Habekost, M., and Gleixner, G.
Plant diversity positively affects short-term soil carbon storage in experimental grasslands

Global Change Biology, 2008, doi: 10.1111/j.1365-2486.2008.01697.x.