Wissenschaftler haben festgestellt, dass der Klimawandel einen direkten Einfluss auf die Bodengesundheit hat und zum Totalausfall von Ernten führen kann.
Der Klimawandel beeinträchtigt die Gesundheit landwirtschaftlich genutzter Böden. Durch eine Zunahme der Hitze und Trockenheit kann sich der krankheitserregende Pilz Pythium ultimum leicht ausbreiten. Wie ein internationales Forscherteam unter Federführung der Universitäten Kassel und Bonn zeigt, führt der Pilz nach einem trocken-heißen Stressereignis bei Erbsen fast zum Totalausfall der Ernte. Eine kurzfristige Bodenerholung scheint nur ausnahmsweise zu gelingen. Die Studie ist nun im Fachjournal „Applied Soil Ecology“ erschienen.
Böden haben auch Schutzmechanismen
Bei Pythium ultimum handelt es sich um einen aggressiven Pilz, der über den Boden übertragen wird und die Wurzeln im Jugendstadium von zum Beispiel Rüben, Erbsen, Mais, Sojabohnen und Kartoffeln befällt. Die Pflanzen bekommen Wurzelfäule und sterben ab. „Teils kann es zum Totalausfall der keimenden Jungpflanzen kommen“, erklärt Dr. Christian Bruns von der Universität Kassel. Allerdings verfügen Böden auch über Schutzmechanismen gegen diese Erreger. Bestimmte Pilze können die Wurzeln schützen, manche Mikroorganismen schädigenden den Pilz oder fressen ihn auf.
Die Wissenschaftler nahmen Bodenproben von unterschiedlichen Standorten aus dem kühl-feuchten Schottland, dem gemäßigten Nordost-Deutschland und dem trocken-warmen Ost-Ungarn. Diese wurden in Klimakammern mit 40 Grad Celsius und der halben Bodenfeuchte unter Stress gesetzt und dann mit dem aggressiven Pilz Pythium ultimum infiziert. Welche Auswirkungen dieses Stressereignis auf den Erreger und letztlich die Pflanzen hat, untersuchten die Forscher, indem sie anschließend Erbsen in diese vorbehandelten Böden säten.
Kaum eine Erbsenpflanze überlebte
„Nur wenige der jungen Erbsenpflanzen überlebten und diese verkümmerten unter dem Pilzbefall“, fasst Prof. Dr. Thomas Döring von der Universität Bonn zusammen. Bei sämtlichen Böden führte das Stressereignis aus Hitze und Trockenheit zu einer starken Verringerung der Widerstandskraft gegen den Pilz. Am stärksten hatten die Böden aus Schottland gelitten, am wenigsten die aus Ungarn. „Offenbar sind die schützenden Mikroorganismen in den Böden des kühl-feuchten Schottlands weniger an Hitze und Trockenheit angepasst als in ungarischen Böden, die häufig hohen Temperaturen und Dürren im Sommer ausgesetzt sind“, vermutet Döring.
Wie gut sich die verschiedenen Böden wieder erholen können, untersuchten die Wissenschaftler, indem sie nach der Behandlung mit Hitze und Trockenheit eine mehrwöchige Pause einlegten, bevor sie die Krume mit dem schädlichen Pilz infizierten und die Erbsen säten. Während eine Bodenprobe aus Schottland eine gewisse Erholung zeigte, indem im Vergleich etwas mehr Erbsen darauf wuchsen, schien sich bei den Proben aus Ungarn die schädliche Wirkung des Pilzes durch die Erholungsphase eher noch zu verschlimmern. „Entscheidend scheint, wie schnell sich die schützenden Mikroorganismen nach dem Stressereignis wieder vermehren können“, verweist Bruns auf die Ergebnisse anderer Studien. „Diese Fähigkeit ist in den Bodenproben aus Ungarn offenbar nicht so ausgeprägt.“ Böden, die eine große Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit und Hitze aufweisen, scheinen demzufolge also nicht über eine so gute Erholungsfähigkeit zu verfügen.
Klimawandel beeinflusst Wehrhaftigkeit der Pflanzen
Die Studienergebnisse weisen darauf hin, dass sich bei stärkerer Erwärmung des Klimas in gemäßigten und nördlichen Breiten die Mikroorganismen in den Böden daran nicht so schnell anpassen können. „Hitze und Trockenheit beeinflussen die Wehrhaftigkeit von Böden negativ“, sagt Döring. „Damit steigt die Anfälligkeit der Pflanzen gegen bodenbürtige Erreger“, ergänzt Bruns. Angesichts des fortschreitenden Klimawandels könne damit das Risiko für Pflanzenkrankheiten und Ernteausfälle deutlich zunehmen.