Bodenökologische Versuche im Labor. Foto: André Künzelmann/UFZ

Department Bodenökologie


Wie hängen Bodenorganismen und wichtige Bodenfunktionen wie Kohlenstoffspeicherung, Umsatz von Nährstoffen und Pflanzenproduktivität miteinander zusammen? Werden diese Zusammenhänge durch die Landnutzung und die Klimaänderung beeinflusst und – wenn ja – wie? Wie hoch ist die Vielfalt der Bodenorganismen? Beeinflusst sie die Vielfalt von Pflanzen und Tieren? Können wir ökologische Prozesse der Böden besser nutzen, um den Einsatz von Düngermitteln und Agrarchemikalien zu reduzieren, die Erträge trotzdem zu steigern und den Klimawandel zu bremsen?


Diese und viele andere Fragen wollen wir im Department Bodenökologie beantworten. Stetig verlieren wir Bodenressourcen – durch Versiegelung, Erosion und andere Formen der Bodendegradation. Unsere intensive Land- und Forstwirtschaft trägt zur Erhöhung der Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre und zur Kontamination von Grundwasser und Gewässern bei. Wir müssen die ökologischen Prozesse des Bodens besser verstehen, um unsere Bodenressourcen zu schützen und nachhaltig zu nutzen und um eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren.

Das ist eine große wissenschaftliche Herausforderung, denn Böden sind extrem komplex. Sie beherbergen einen Löwenanteil der biologischen Vielfalt unseres Planeten, die noch weitestgehend unbekannt ist. Diese Organismen arbeiten nicht allein sondern sind in sehr komplexen Netzwerken von Wechselwirkungen integriert. Dazu sind Böden sehr heterogen und in Mikrokompartimente strukturiert, weisen jedoch Eigenschaften auf höheren Skalen auf, die die Umwelt regional und sogar global prägen.

Die bodenökologische Forschung muss deshalb Expertise in chemischer Analytik, Mikrobiologie, Physiologie und zunehmend auch Molekularbiologiebündeln. Sie kombiniert und integriert Laborexperimente an Modellsystemen mit wenigen Organismen, mit Experimenten in Gewächshäusern und im Freiland, aber auch mit Analysen entlang von Gradienten zwischen Regionen, ich welchen sehr komplexe Lebensgemeinschaften zu analysieren sind. Ein Bodenökologe produziert riesige Datenmengen, die nur mit Hochleistungscomputer ausgewertet werden können.