Globale Studie misst Stickstoff in Wiesen, Weiden und Steppen

Grasland bietet Nahrung für zahlreiche Tiere. Wie viel, das hängt vom im Boden verfügbaren Stickstoff ab. Forschende haben diesen nun erstmals weltweit standardisiert bestimmt und legen damit die Basis, Umweltveränderungen wie Überdüngung besser zu verstehen.

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Die Bergwiesen im Schweizerischen Nationalpark bieten unter anderem Rudeln von Rothirschen Nahrung. (Bild: Hans Lozza, SNP)
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Etwa elf Millionen Graue Riesenkängurus leben in den australischen Steppen. (Bild: Anita Risch, WSL)
Auf Versuchsflächen wie dieser im nördlichen Argentinien untersuchten Forschende der WSL mit internationalen Kollegen den Stickstoffgehalt im Grasland weltweit. (Bild: Pedro Tognetti)
Rund 1,5 Millionen Gnus und 200'000 Zebras ziehen jährlich durch die Serengeti und prägen das Graslandökosystem. (Bild: Anita Risch, WSL)

Die Bergwiesen im Schweizerischen Nationalpark bieten unter anderem Rudeln von Rothirschen Nahrung. (Bild: Hans Lozza, SNP)

(sda)

Die afrikanischen Savannen mit ihren Zebras und Gnuherden sind ein eindrückliches Bild von Grasland. Es bedeckt ein Drittel der Landoberfläche der Erde und spielt für Stoffkreisläufe eine entscheidende Rolle. Das weltweite Grasland speichert etwa ein Viertel des gesamten in Böden gebundenen Kohlenstoffs.

Die Kohlenstoffspeicherung im Boden ist auch davon abhängig, wie viel Stickstoff für das Pflanzenwachstum zur Verfügung steht. Auf das Pflanzenwachstum sind wiederum zahlreiche Tiere angewiesen.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung von Anita Risch von der Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL) hat erstmals weltweit standardisiert und unter realen Bedingungen die Menge für Pflanzen verfügbaren Stickstoffs in Grasland erfasst.

Umwandlungsraten bestimmt

Stickstoff kommt in zahlreichen Verbindungen vor, die zentraler Bestandteil von Biomasse sind. Mikroorganismen im Boden können totes Pflanzenmaterial zersetzen und den Stickstoff wieder in eine Form umwandeln, die Pflanzen aufnehmen können. Mit welcher Rate diese Stickstoff-Mineralisation vonstatten geht, hängt von der Organismengemeinschaft im Boden und den Umweltbedingungen ab.

Bei dem weltweiten Projekt des Teams um Risch ging es darum, die Rate der Stickstoff-Mineralisation direkt im Boden zu messen. Weil dies recht aufwendig ist, sammelten Forschende bisher in der Regel Bodenproben und analysierten die Umwandlungsrate im Labor, wie es in einer Mitteilung der WSL vom Dienstag hiess.

Überdüngung besser verstehen

Die Beteiligten des «Nutrient Network Projects» nutzten für die nun veröffentlichten Daten standardisierte Ausrüstung, um weltweit vergleichbar diese Rate in 30 natürlichen Graslandökosystemen direkt im Boden zu bestimmen. Abschliessend wurden Bodenproben aus diesen Versuchsflächen an der WSL analysiert. Von den Ergebnissen berichten die Forschenden im Fachblatt «Nature Communications».

«Wir verstehen jetzt besser, was global im Stickstoffkreislauf unter natürlichen Bedingungen passiert», so Risch gemäss der WSL-Mitteilung. «Dies ist wichtig, wenn wir die Einflüsse von menschengemachten Veränderungen wie Überdüngung auf Ökosysteme verstehen wollen.» Den Aspekt der Überdüngung untersuchten die Forschenden in einem weiteren Teil der Studie auf den gleichen Versuchsflächen. Ergebnisse sollen laut WSL im kommenden Jahr vorliegen.

https://www.nature.com/articles/s41467-019-12948-2