Bodenleben (Bodennahrungsnetz)

Das Verdauungssystem der Natur

Am klarsten versteht man das Bodenleben, wenn man es als Magen und Darm einer Landschaft sieht. Eine Pflanze kann kein heruntergefallenes Blatt essen. Stickstoff, Phosphor und Schwefel stecken darin in großen organischen Molekülen, die keine Wurzel aufnehmen kann. Die Verdauung übernimmt das Bodenleben. Pilze und Bakterien zerlegen das Material mit ihren Enzymen Schritt für Schritt, bis die Nährstoffe in einfacher mineralischer Form frei werden. Die Bodenkunde nennt das Mineralisierung. Was der Magen für ein Tier leistet, leistet der Boden für die ganze Pflanzengemeinschaft.

Ein zweiter Schritt macht das Bild noch treffender. Bakterien speichern in ihren Körpern viel Stickstoff, mehr als die Einzeller und Fadenwürmer brauchen, die sie abweiden. Fressen diese Weidegänger Bakterien, scheiden sie den Überschuss als Ammonium aus, und zwar vor allem dort, wo Bakterien am dichtesten sitzen: rund um die Wurzeln. Die Nährstoffe werden genau dort frei, wo die Pflanze sie aufnehmen kann.

Die Pflanze ist dabei kein passiver Gast. Über ihre Wurzeln gibt sie Zucker, Aminosäuren und organische Säuren in den Boden ab, einen beträchtlichen Teil dessen, was ihre Blätter erzeugen. Damit füttert sie eine wimmelnde Gemeinschaft in der dünnen Zone um jede Wurzel, der Rhizosphäre. Die Mikroben dort schließen Nährstoffe aus Mineralen und organischem Material auf, und die Pflanze nimmt sie auf. Einfach gesagt: Die Pflanze füttert ihre Darmflora, und die Darmflora füttert die Pflanze.

Zwei Partnerschaften erweitern dieses System. Mykorrhizapilze wachsen in die Wurzeln der meisten Landpflanzen hinein und spinnen ein Fadennetz weit über den Wurzelraum hinaus, aus dem sie Phosphor und Wasser zurückbringen, im Tausch gegen Zucker und Fette. Mehr dazu unter Mykorrhiza. Und Knöllchenbakterien in Hülsenfrüchtlern holen Stickstoff direkt aus der Luft, die Grundlage der stickstoffbindenden Pflanzen.

Wie jedes Bild hat auch dieses eine Grenze: Ein Magen hat einen Ort, das Bodenleben dagegen ist in jedem Krümel Erde verteilt. Die Aufgabe aber ist dieselbe. Ohne diese Verdauung würde ein Wald an seinem eigenen Laub ersticken und zugleich verhungern. Mit ihr ernähren sich Wälder und Wiesen seit Jahrmillionen, ohne dass jemand düngt. Nebenbei baut das Bodenleben Humus auf und verklebt mineralische Teilchen zu den Krümeln, die dem Boden sein Gefüge geben.

Das Wood Wide Web: was belegt ist und was nicht

1997 veröffentlichte die Zeitschrift Nature einen Feldversuch der kanadischen Waldökologin Suzanne Simard: Kohlenstoff war von Birken zu Douglasien gewandert, offenbar über gemeinsame Mykorrhizapilze. Das Titelblatt sprach vom „Wood Wide Web“, und das Bild ging um die Welt. Seither erzählen Bücher und Filme von Bäumen, die sich über Pilze unterhalten, einander warnen und ihren Nachwuchs ernähren.

Hier lohnt es sich, Belegtes und Vermutetes zu trennen. Fest belegt ist der Tausch zwischen Pflanze und Pilz: Die Pflanze liefert Kohlenstoff, der Pilz liefert Wasser und Nährstoffe. Gezeigt ist auch, dass die Fäden eines Pilzes mehrere Pflanzen verbinden können und dass in Versuchen Stoffe zwischen Pflanzen übergehen. Umstritten ist alles, was darüber hinausgeht. 2023 haben drei Mykorrhizaforscher die Feldstudien in Nature Ecology & Evolution überprüft. Ihr Ergebnis: Wie verbreitet solche Netze in Wäldern sind und ob die Übertragung den Sämlingen tatsächlich hilft, ist nicht ausreichend belegt. Für die Behauptung, Mutterbäume versorgten bevorzugt ihren Nachwuchs, fanden sie keinen einzigen begutachteten Nachweis. Zudem stellten sie fest, dass unbelegte Aussagen in der Fachliteratur über 25 Jahre häufiger geworden sind.

Das macht das Pilzgeflecht nicht weniger bedeutend. Es ist nur klug, es für das zu bewundern, was es nachweislich leistet. Es bleibt die wichtigste Versorgungsleitung zwischen Boden und Pflanze, gerade auf trockenem Grund.

Wie das Bodenleben geschwächt wird und warum dann Dünger nötig wird

Mineraldünger hat seine eigene Geschichte. In den 1840er Jahren zeigte der Chemiker Justus von Liebig, dass Pflanzen Nährstoffe in mineralischer Form aufnehmen. Damit war der Grundstein für den Mineraldünger gelegt, und mit dem Haber-Bosch-Verfahren, ab 1913 industriell genutzt, wurde Stickstoffdünger zur Massenware. Das Ziel war, zu ersetzen, was die Ernte vom Feld trägt, und eine wachsende Bevölkerung zu ernähren.

Was die Forschung heute zeigt, ist ein anderer, sich selbst verstärkender Kreislauf. Ist löslicher Phosphor reichlich vorhanden, investieren viele Pflanzen weniger in ihre Pilzpartner: Eine Metaanalyse von Feldversuchen fand unter Phosphordüngung im Mittel rund ein Drittel weniger Mykorrhizapilze. Eine europäische Studie an 150 Getreidefeldern ergab, dass Mykorrhizapilze aus Ackerböden den Pflanzen deutlich weniger Phosphor lieferten als Pilze aus Grünland; unter den Ackerböden erklärte der Einsatz von Fungiziden am besten, wie viel Phosphor die Pilze noch lieferten. Der Pflug zerreißt die Pilzfäden, und Untersuchungen quer durch Europa zeigen, dass intensive Nutzung das Bodennahrungsnetz ausdünnt, wobei die größeren Bodentiere zuerst verschwinden.

Zusammengenommen entsteht eine Spirale. Je schwächer die Verdauung des Bodens, desto weniger liefert er von selbst, und desto mehr Nährstoffe müssen aus dem Sack kommen. Je bequemer die Nährstoffe aus dem Sack kommen, desto weniger braucht die Pflanze ihre Partner unter der Erde. Im Bild des Magens: Wo die Verdauung beschädigt ist, muss die Nahrung vorverdaut von außen kommen. Die Spirale lässt sich umdrehen, aber langsam, durch dauernde Bodenbedeckung, viele verschiedene Wurzeln und so wenig Störung wie möglich.

Wie Terra Humana das Bodenleben versteht

Für Terra Humana ist das Bodenleben kein Nebenthema der Renaturierung, sondern ihr Motor. Was ein Hang später tragen soll, wird zuerst unter der Erde verdaut. Deshalb lautet die wichtigste Frage auf ausgelaugtem Land nicht, welchen Dünger es braucht, sondern wie sein Bodenleben wieder an die Arbeit kommt.

Daraus folgen die praktischen Entscheidungen: den Boden nie nackt lassen, Schnittgut als Mulch auf die Oberfläche zurückgeben, so wenig wie möglich graben, viele Arten mit unterschiedlichen Wurzeln pflanzen und auf synthetische Fungizide verzichten. Neu ist daran nichts. So haben Wälder sich immer ernährt.