Wald: Stickstoff-Schwemme schadet Bodenpilzen - wissenschaft.de
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Umwelt+Natur

Wald: Stickstoff-Schwemme schadet Bodenpilzen

Baumwurzel
Die Symbiose von Bäumen und Bodenpilzen ist für den Wald wichtig (Foto: taden/ iStock)

Ob Waldbäume wachsen und gedeihen, hängt von verborgenen Helfern ab: Bodenpilzen, die im Wurzelbereich mit den Bäumen in Symbiose leben. Doch wie zahlreich und effektiv diese Mycorrhiza-Pilze sind, wird auch von Umweltfaktoren beeinflusst – und diese haben Forscher nun identifiziert. Wie sich an Bodenproben aus ganz Europa zeigte, spielt dabei der Stickstoffgehalt der Waldböden eine besonders wichtige Rolle: Ist er zu hoch, leiden besonders die mit Nadelbäumen vergesellschafteten Bodenpilze – und mit ihnen auch ihre Wirtsbäume.

Die Mycorrhiza-Symbiose ist eine Partnerschaft zu beiderseitigem Vorteil und für viele Baumarten sogar überlebenswichtig. Denn die im Wurzelbereich lebenden Pilze erleichtern den Bäumen die Aufnahme von Mineralien und Wasser, umgekehrt bekommen die Pilze von den Baumwurzeln Kohlenstoffverbindungen, die sie als Nahrung nutzen. Dieses unterirdische Teamwork spielt damit eine wichtige Rolle für die Gesundheit unserer Wälder.

„Volkszählung“ bei den Bodenpilzen

Doch was tut der so wichtigen Mycorrhiza gut – und was schadet ihr? Um das herauszufinden, haben Sietse van der Linde vom Imperial College London und ihre Kollegen 137 Waldflächen in 20 europäischen Ländern auf ihre Mycorrhiza hin untersucht und dabei 38 Umweltfaktoren erfasst, die möglicherweise das Gedeihen dieser Bodenpilze und ihrer Baumpartner beeinflussen. Insgesamt werteten die Forscher 40.000 Mycorrhiza-Proben aus. „Unseres Wissens nach ist dies die erste hochauflösende Studie, die die Verbreitung und Vielfalt der unterirdischen Baumsymbionten in allen großen Klimaregionen Europas untersucht hat“, sagen die Wissenschaftler.

Es zeigte sich: In den europäische Waldböden verrichten mehr als 1400 verschiedene Pilzarten ihr hilfreiches Werk. Die meisten von ihnen sind dabei an ganz bestimmte Baumarten als Partner angepasst. Doch darüber hinaus identifizierten die Wissenschaftler fünf Umweltfaktoren, die eine Schlüsselrolle für das Gedeihen der Bodenpilze spielen. Neben dem Stickstoffgehalt sind dies der Boden-pH-Wert, die Lufttemperatur, die Kaliumversorgung und das Stickstoff/Phosphor-Verhältnis.

Stickstoff ist besonders entscheidend

Von diesen fünf Schlüsselfaktoren aber erweis sich einer als besonders wichtig: „Vor allem sind es die Stickstoff-Einträge aus der Luft, die die empfindlichen Pilzarten der Mycorrhiza-Gemeinschaft schädigen“, erklärt Co-Autor Walter Seidling vom Thünen-Institut für Waldökosysteme in Eberswalde. Schon ab einem Grenzwert von 5,8 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr, so geht aus der Studie hervor, ist mit einer Beeinträchtigung empfindlicher Pilzarten zu rechnen.

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Besonders sensibel reagieren dabei Pilzarten, die in enger Symbiose mit Nadelbäumen leben. „Diese Spezialisten gedeihen am besten in nährstoffarmen Böden und unter präindustriellen Stickstoffwerten von weniger als 2 kg Stickstoff pro Hektar und Jahr“, berichten die Forscher. „Sie können mit den gestiegenen Stickstoffwerten aus Emissionen von Industrie, Landwirtschaft und Verkehr nicht Schritt halten.“

Das Problem: In deutschen Waldböden werden zurzeit im Mittel Gesamtstickstoffeinträge von 14 kg pro Hektar und Jahr gemessen, in manchen Regionen wie dem Emsland oder dem Allgäu sogar über 30 kg. Nach Ansicht der Forscher müssen daher sowohl die sogenannten Kritischen Eintragsraten – also die Einträge, die noch als ökologisch vertretbar gelten – als auch die tatsächlichen Stickstoffeinträge dringend angepasst werden.

Quelle: Johann Heinrich von Thünen-Institut, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-018-0189-9

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