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Unsichtbare Verluste

erstellt von holgerkroker zuletzt verändert: 04.11.2013 12:57

Lange vor dem Gold zog die Prärie die Amerikaner nach Westen. Der Drang in die unerschlossenen, vermeintlich von niemandem beanspruchten Gebiete jenseits des Mississippi wurde zur Staatsräson der USA. Denn in den Städten des Ostens hieß es, die Ebenen bis zum fernen Gebirge warteten nur auf den Pflug. Im 19. Jahrhundert wurde nahezu die gesamte Prärie in Ackerland umgewandelt. Ein nur schwer wieder umzukehrender Prozess, wie jetzt Mikrobiologen in "Science" berichten.

"Dieser Boden spielt wegen seiner unglaublichen Fruchtbarkeit eine gewaltige Rolle in der amerikanischen Geschichte", betont Noah Fierer, Professor für Mikrobiologie an der Universität von Colorado in Boulder. Die Siedler rodeten das mannshohe Gras, säten Getreide und fuhren reiche Ernten ein. Bis zum heutigen Tag ist der Mittlere Westen der USA eine der Kornkammern der Erde, statt endloser Grasländer erstrecken sich ebenso ausgedehnte Felder mit Mais, Soja oder Getreide.

Die Prärie prägte die Vereinigten Staaten wie kaum eine andere Landschaft. (Bild: Flickr/Granger Meador)"Der größte Teil der Prärie wurde in Ackerland verwandelt", so Fierer, "uns interessiert, was durch diesen Wandel verloren ging." Klar ist, dass die heutigen Mais- und Getreidefelder nicht mehr ohne gewaltige Mengen Kunstdünger auskommen - die einstmals übermäßig fruchtbaren Ackerflächen in Kansas oder Nebraska wären inzwischen ohne die zusätzlichen Nährstoffe ziemlich karg. Fierer und seine Kollegen interessieren sich daher für das, was neben dem Dünger noch für die Bodenfruchtbarkeit nötig ist. "Wir untersuchen die Bodenorganismen", sagt Fierer, "denn sie bestimmen die Produktivität."

In Osage County, Oklahoma gibt es noch ein streng geschütztes Stück der ehemaligen Prärie. (Bild: Wikimedia)Im Fall der Prärie ist das jedoch gar nicht so einfach, denn von den ehemals mehr als 600.000 Quadratkilometern Tallgrass-Prärie sind nur noch wenige Reste übrig. Fierer und seine Kollegen sammelten ihre Bodenproben daher in Schutzgebieten und auf alten Friedhöfen, denn "wenn der Boden einmal unter den Pflug genommen wurde", so Fierer, "ändert sich die Lebensgemeinschaft darin radikal". Wo sie ursprünglichen Prärieboden untersuchten, fanden die Forscher eine überraschend hohe Vielfalt an Bodenmikroben. Vor allem eine ansonsten wenig bekannte Bakteriengruppe fiel den Mikrobiologen auf, die Verrucomicrobia. "Unsere genauere Analyse legt nahe, dass es ihre Aufgabe im Boden ist, Kohlenhydrate abzubauen", so Fierer. "Dass sie Böden mit niedrigem Nährstoffgehalt bevorzugen und langsam wachsen, könnte erklären, warum sie in gedüngten, landwirtschaftlich genutzten Böden seltener zu finden sind." Je nach Standort lebten die Verrucomicrobia mit verschiedenen anderen Bodenlebewesen zusammen. "Es gibt einen Nord-Süd-Gradienten, bei dem anscheinend das Klima eine Rolle spielt", erklärt Noah Fierer, dessen Arbeitsgruppe auch ein Computermodell erstellte, mit dem die Verteilung der verschiedenen Gemeinschaften über die gesamte Prärie hinweg modelliert werden konnte.

Nur an wenigen Stellen hat sich das übermannshohe Gras erhalten, das bis in 19. Jahrhundert die Prärie prägte. (Bild: EPA/ Patricia P. Duncan)Als nächsten Schritt wollen die Mikrobiologen daran gehen, die Bodenlebensgemeinschaften an verschiedenen Stellen der Prärie wieder in Richtung ihrer ursprünglichen Zusammensetzung zu verändern. "Um das Ökosystem der Prärie wiederherzustellen, reicht es nicht, ein paar Pflanzen auszusetzen", sagt Fierer, "auch die Böden waren Teil des Ökosystems und diese müssen wir auch rekonstruieren." Außerdem könnten die Erkenntnisse genutzt werden, um Böden ohne Düngereinsatz produktiver zu machen: durch die Förderung der unterirdischen Vielfalt.