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Wie Mikroorganismen in Böden auf die Klimaerwärmung reagieren, ist von grossem Interesse für die Klimaforschung. Denn im Boden ist drei Mal so viel Kohlenstoff enthalten als in der Atmosphäre. Sollten also die Mikroben unter wärmeren Bedingungen mehr Kohlenstoff freisetzen, könnte dies die Erderwärmung beschleunigen.
Doch die Reaktion von Mikroorganismen auf die Erwärmung ist noch schlecht vorhersagbar, schreibt ein Forschungsteam um Andreas Richter von der Universität Wien im Fachblatt «Nature Climate Change». Denn bisherige Experimente seien für aussagekräftige Klimafolgenforschung zu kurz gewesen. Zudem ging man davon aus, dass sich die Mikroorganismen nach kurzer Zeit an die höheren Temperaturen gewöhnen würden und ihre Lebensvorgänge so umstellen, dass sie nicht mehr Kohlendioxid (CO2) produzieren als bei kühleren Temperaturen.
Langzeitexperiment dank Erdwärme
Richter und sein Team - darunter auch Tom Walker, der inzwischen an der Universität Lausanne forscht - konnten für ihre Studie quasi ein natürliches Experiment nutzen, das schon seit mehr als 50 Jahren läuft. Sie untersuchten Böden in Island, die sich aufgrund geothermaler Aktivität erwärmt haben, und analysierten, wie sich die Erwärmung langfristig auf die Aktivität und Zusammensetzung der Mikroorganismen auswirkt.
«Es zeigte sich, dass durch die wärmebedingt höhere Aktivität der Mikroorganismen 40 Prozent des Kohlenstoffes der oberen Bodenschichten verloren gegangen waren, das ist eine gewaltige Menge», sagte Richter im Gespräch mit der Nachrichtenagentur APA. Nach rund fünf Jahrzehnten gab es aber keine höheren CO2-Verluste mehr, es bestanden keine Unterschiede mehr zwischen Kontrollböden und den bis zu sechs Grad Celsius wärmeren Böden.
Weniger Kohlenstoff, weniger Mikroben
Die Wissenschaftler fanden heraus, dass die Erklärung nicht etwa eine Anpassung der Mikroorganismen an die wärmeren Bedingungen war. Auch nach 50 Jahren Erwärmung bauten sie noch immer schneller Kohlenstoff ab als bei Normaltemperaturen. «Was sich angepasst hat, war aber die Menge der Mikroorganismen im Boden», so Richter. «In den erwärmten Böden befinden sich viel weniger Mikroben, weil weniger Kohlenstoff zur Verfügung steht.»
Das Fazit des Wissenschaftlers: «Das Ergebnis ist nicht schlecht, denn würden gleich viele Mikroorganismen höhere Aktivität zeigen, würde sukzessive der gesamte in den Böden gebundene Kohlenstoff verloren gehen.» Aber offensichtlich gibt es einen Mechanismus, der einen fortgesetzten Verlust von Kohlenstoff aus den Böden verhindert. Das gelte aber nur, wenn eine weitere Klimaerwärmung verhindert werde, denn bei weiter steigenden Temperaturen würde es auch zu einem weiteren Abbau des bodengebundenen Kohlenstoffs kommen.