Bericht von Dr. Gerrit Angst, ehemaliger Walter-Benjamin-Stipendiat in der Arbeitsgruppe Experimentelle Interaktionsökologie am iDiv, Universität Leipzig, derzeit Gruppenleiter an der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik
Wie wirkt sich pflanzliche Vielfalt auf die Stabilität organischer Bodensubstanz aus? Wissen darüber hilft, die Konsequenzen von Biodiversitätsverlust oder -zunahme für die Kohlenstoffspeicherung im Boden in verschiedenen Ökosystemen besser einzuschätzen. Zu diesem Schluss kommen wir – eine Gruppe von Forschenden des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig, der Cleveland State University, des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie und der Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik – in einer Übersichtsarbeit, die kürzlich in Nature Communications veröffentlicht wurde. Wir geben einen Überblick über die Zusammenhänge zwischen Pflanzenvielfalt und der Stabilität organischer Bodensubstanz und zeigen auf, in welchen Umweltkontexten diese Verbindungen besonders stark oder schwach ausgeprägt sind – mit direkten Auswirkungen auf die Kohlenstoffspeicherung im Boden.
Der im Boden gespeicherte Kohlenstoff variiert mit Veränderungen in der Pflanzenvielfalt. Die Wiederherstellung oder Förderung von Pflanzenvielfalt könnte daher die Kohlenstoffspeicherung im Boden erhöhen und zur Reduzierung von Treibhausgasen in der Atmosphäre beitragen. Allerdings zeigen Studien widersprüchliche Ergebnisse: Manchmal hat Pflanzenvielfalt einen starken, manchmal nur einen geringen oder gar keinen Einfluss auf die Kohlenstoffspeicherung im Boden. Diese Unterschiede können dadurch zustande kommen, dass der Einfluss von Pflanzenvielfalt auf die Stabilität von Bodenkohlenstoff mit dem Umweltkontext variiert.
In Ökosystemen, in denen stabile organische Bodensubstanz fast mit Kohlenstoff gesättigt ist (z. B. in Grasländern oder alten Wäldern), kann zusätzlicher Kohlenstoff hauptsächlich über weniger stabile (kurzlebige) Formen eingebracht werden. In solchen Fällen hat die Pflanzenvielfalt wenig Einfluss auf stabile organische Bodensubstanz – oder könnte sie sogar verringern. Dies führt zu einem geringeren Gesamteffekt der Pflanzenvielfalt auf den Kohlenstoffgehalt im Boden.
Anders ist es in Ökosystemen, in denen Böden nicht mit Kohlenstoff gesättigt sind und in denen Pflanzeninput der limitierende Faktor für die Kohlenstoffspeicherung ist – wie in vielen landwirtschaftlich genutzten Böden oder in tieferen Bodenschichten. Hier kann die Pflanzenvielfalt sowohl stabile als auch weniger stabile organische Bodensubstanz erhöhen, was zu einem stärkeren positiven Gesamteffekt auf die Kohlenstoffspeicherung führt.
Eine genauere Untersuchung dieser Zusammenhänge ist essentiell, um die Folgen von Biodiversitätsveränderungen besser vorhersagen und Strategien für ein biodiversitätsbasiertes Boden- und Klimamanagement gezielter entwickeln zu können.
Originalpublikation
(Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit iDiv-Affiliation sowie Alumni fett hervorgehoben)
Šárka Angst, Gerrit Angst, Kevin E. Mueller, Markus Lange, Nico Eisenhauer (2025). Un(der)explored links between plant diversity and particulate and mineral-associated organic matter in soil. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-025-60712-6
Ansprechperson
Dr. Gerrit Angst
Alumnus des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Akademie der Wissenschaften der Tschechischen Republik
E-Mail: gerrit.angst@bc.cas.cz