Mikroben im Boden geraten durch Klimawandel aus dem Takt

14. Dezember 2014, 12:05
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Vor allem extreme Wetterereignisse beeinflussen Stoffwechselaktivität und Zusammensetzung von Mikroorganismen stark

München - Die Folgen der langfristigen Klimaveränderungen haben Auswirkungen auf zahllosen Ebenen. Auch gleichsam an der Basis der Natur bleiben Temperaturanstieg und gehäufte Wetterextreme nicht ohne teils gravierende Konsequenzen: Wissenschafter des Helmholtz Zentrums München haben nun erforscht, wie Bodenmikroorganismen auf lange Trockenperioden und starke Niederschläge reagieren. Es zeuigte sich, dass derartige Extremwetterereignisse die Stoffwechselaktivität von Mikroben stark beeinflussen. Dies kann zu einer Veränderung des Stickstoffhaushalts im Boden führen und in seltenen Fällen sogar Konzentrationen des Treibhausgases Distickstoffmonoxid in der Atmosphäre erhöhen.

Um den Einfluss des Klimawandels auf Bodenmikroorganismen unter möglichst natürlichen Bedingungen zu beobachten, verpflanzten die Forscher intakte Jungbuchen von einem kühlen, feuchten Standort, der in etwa den heutigen klimatischen Bedingungen entspricht, an eine südwestlich gelegene, wärmere Stelle. Diese spiegelte Temperatur und Niederschlagsprofile wider, wie sie durch den Klimawandel erwartet werden können. "Bodenart und Nährstoffgehalt blieben erhalten", erläutert Michael Schloter vom Helmholtz Zentrum München. "Außerdem haben wir das Szenario zusätzlich verschärft, indem wir lange Trockenperioden, aber auch starke Regenfälle simulierten", fügt er hinzu.

Folgenreicher Temperaturanstieg

Um die Dynamik der Bodenmikroflora zu bestimmen, untersuchten die Wissenschafter Markergene von Mikroorganismen, die typischerweise am Stickstoff-Umsatz beteiligt sind. Sie fanden heraus, dass bereits der Standortwechsel ohne zusätzliche Extremwetterbedingungen zu einer drastischen Veränderung der Stoffwechselaktivität und Zusammensetzung der Mikroorganismen führte.

"Unter extremen klimatischen Veränderungen wurden diese Effekte noch deutlicher", erklärt Silvia Gschwendtner, die die Untersuchungen durchführte. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Aktivität der Mikroorganismen, die vor allem an der Denitrifikation beteiligt sind, positiv beeinflusst wird. "Das wirkt sich einerseits auf den Wettbewerb zwischen Pflanzen und Mikroorganismen aus. Andererseits könnte es aber auch zu einer erhöhten Emission des klimarelevanten Treibhausgases Lachgas (Distickstoffmonoxid) führen", befürchtet Geschwendtner. (red, derStandard.at, 14.12.2014)

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