Bodenorganismen zersetzen organisches Material und recyceln somit Nährstoffe. Dass die für die Bodenfruchtbarkeit und die Funktionsfähigkeit der Ökosysteme so wichtigen Organismen zunehmend unter Stress geraten, befürchten Fachleute schon lange.

Zum einen konfrontiert sie der Klimawandel mit hohen Temperaturen sowie ungewohnten Niederschlagsverhältnisse und häufigeren Dürren. Zum anderen leiden sie unter einer intensiven Landnutzung. Intensives Pflügen, Mähen oder Beweiden sowie der Einsatz von Pestiziden und hohen Düngermengen wirken sich negativ aus.

Was aber passiert, wenn das Bodenleben gleichzeitig mit beiden Herausforderungen konfrontiert ist? „Darüber wusste man bisher so gut wie nichts“, sagt Dr. Martin Schädler vom UFZ. In Bad Lauchstädt bei Halle können die Forscher auf unterschiedlich intensiv genutzten Acker- und Grünland-Parzellen das Klima der Zukunft simulieren.

In großen Stahlkonstruktionen schaffen sie dazu ein Szenario, wie es in den Jahren 2070 bis 2100 für die Region typisch sein könnte: Es ist etwa 0,6 °C wärmer als heute, im Frühjahr und Herbst fallen je 10 % mehr Niederschlag und die Sommer sind etwa 20 % trockener. Ein Team um Martin Schädler und den Doktoranden Rui Yin hat nun untersucht, wie sich diese Verhältnisse auf Milben und die zu den Insekten gehörenden Springschwänze auswirken. Beide Gruppen haben viele Zersetzer in ihren Reihen, die für die Nährstoffkreisläufe im Boden eine wichtige Rolle spielen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Bodentiere durch den Klimawandel noch weiter schrumpfen dürften. „Vermutlich werden sich nicht nur kleinere Arten durchsetzen, sondern auch kleinere Individuen innerhalb derselben Art“, sagt Martin Schädler. Die untersuchten Exemplare auf den Flächen mit höheren Temperaturen und veränderten Niederschlägen waren im Durchschnitt um etwa zehn Prozent kleiner als auf den Vergleichsflächen mit heutigem Klima.

Solche Zusammenhänge zwischen Körpergröße und Klima sind bisher vor allem bei größeren Tieren bekannt. So sind z. B. die Bärenarten in den warmen Regionen deutlich kleiner als der Eisbär in der Arktis. Das liegt daran, dass ein kleiner Körper eine vergleichsweise große Oberfläche hat, über die er Wärme abgeben kann. Bei wechselwarmen Tieren wie Insekten kurbeln hohe Temperaturen zudem den Stoffwechsel und die Entwicklungsgeschwindigkeit an. Dadurch entstehen schneller neue Generationen, die dann aber kleiner bleiben.

Demzufolge weisen die Milben und Springschwänze aus den Parzellen mit verändertem Klima weniger Gesamtgewicht als bei den unbeeinflussten Flächen auf. Das ist keine gute Nachricht. Denn von dem Gesamtgewicht der Biomasse hängt auch die Zersetzungsleistung ab.

Einen ähnlichen Effekt kann dem Experiment zufolge auch eine zu intensive Landnutzung auslösen, da auch sie die Biomasse im Boden vermindert. „Interessanterweise steckt dahinter aber ein anderer Vorgang“, fasst Martin Schädler das wichtigste Ergebnis der Studie zusammen.

„Anders als das Klima verringert die Nutzung nicht die Größe der Tiere, sondern ihre Dichte.“ So lebten auf den Flächen mit konventioneller Landwirtschaft rund 47 % weniger Milben und Springschwänze als auf der extensiv genutzten Wiese. „Das Spannende und Ernüchternde daran ist, dass sich die Effekte von Klima und Nutzung kaum gegenseitig beeinflussen“, sagt der Ökologe.

Bisher hatten viele Experten gehofft, dass eine naturverträgliche Landwirtschaft eine Art Versicherung gegen die negativen Folgen des Klimawandels bieten könnte, da Biolandbau in der Regel zu einer vielfältigeren Lebensgemeinschaft auf Äckern und Grünland führt und solche Ökosysteme weniger anfällig für klimatische Störungen als konventionell genutzte Flächen sind.

Wenn es darum geht, die Leistungsfähigkeit der Bodentiere zu erhalten, scheint diese Strategie allerdings nicht aufzugehen. Die veränderten Temperaturen und Niederschläge reduzieren deren Biomasse unabhängig von der Bewirtschaftung. „Nicht alles, was durch die Erwärmung kaputtzugehen droht, lässt sich also durch eine umweltverträgliche Landnutzung retten“, resümiert Martin Schädler. Um die Folgen des Klimawandels abzumildern, müsse man daher direkt bei den Treibhausgasen ansetzen – und zwar so schnell wie möglich. „Wir können uns nicht darauf verlassen, dass uns schon noch etwas anderes einfallen wird.“