Bodenkundliche Grundlagen

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Bodenlebewesen

Milbe - Winziger Kraftprotz im Dienste der Wälder

Gut eine halbe Million Blätter lässt eine 100-jährige Buche jährlich fallen, die sich unter ihrer Krone zu einer Laubschicht von 5 bis 10 Zentimetern Höhe anhäufen. Milben gehören zu den ersten Zersetzern vor Ort. Sie sorgen dafür, dass unsere Wälder nicht im eigenen Laub ersticken.

Das stärkste Tier der Welt? Nein, weder das Pferd, noch der Elefant und auch nicht die Ameise darf sich mit diesem Titel brüsten, sondern eine 0,7 Millimeter kleine Hornmilbe der Art Archegozetes longisetosus. Das in den Tropen verbreitete Spinnentierchen kann das 1180-Fache seines Körpergewichts stemmen. Übertragen auf einen 70 Kilogramm schweren Menschen, müsste dieser 82,6 Tonnen hochheben, ein Gewicht von zirka 24 Kleinlastern. Wofür die Hornmilbe ihre beeindruckenden Kräfte braucht, ist nicht vollständig geklärt. Wissenschaftler vermuten, dass sie auf ihrer unterirdischen Suche nach verfaulenden Organismen mit den Grabklauen oft schwere Erdbrocken beiseite räumen und sich zudem vor Fressfeinden schützen muss.

(Bild: Eric Erbe, Agricultural Research Service, USA/public domain)

Tausendfüssler - der Laubverwerter

Jeder kennt ihn beim Namen, zu Gesicht bekommt man ihn aber nur selten: den Tausendfüsser. Dabei ist das träge und lichtscheue Tier in Wäldern und im Garten allgegenwärtig. Als Laubkompostierer nimmt er eine wichtige Stelle in den Ökosystemen ein.

In Bezug auf seine Beine ist der «Tausendfüsser» ein Hochstapler: Die meisten Arten aus dieser Tiergruppe besitzen nicht annähernd so viele. Es gibt Arten mit nur 26 Beinen, aber auch eine mit 750 Gliedmassen, was mit der Übertreibung der Namensgebung halbwegs versöhnt. Damit keines der Beine beim Laufen am Boden schleift oder über ein anderes stolpert, führt jedes Beinpaar stets die gleiche bogenartige Bewegung durch. Dadurch entstehen harmonische, nach vorne laufende Wellenberge.

(Bild: chatchaisomwat www.fotosearch.de)

Springschwänze - sensible Bodenlebewesen

Springschwänze reagieren sehr sensibel auf Umweltveränderungen. Deshalb werden sie als Indikatoren für verunreinigte Böden genutzt. Wo die winzigen Tierchen fehlen, ist in der Regel auch die Bodenfruchtbarkeit beeinträchtigt, denn die Springschwänze zählen zu den wichtigsten Humusproduzenten, und sie sorgen für ein Gleichgewicht unter den Bodenorganismen.

Von blossem Auge sind Springschwänze kaum zu erkennen, aber sie hinterlassen sichtbare Spuren: beispielsweise winzig kleine Kotballen auf abgefallenen Blättern, die wie schwarze Perlen schimmern. Oder Ringe auf der Wasseroberfläche eines Weihers: Mit ihrer namensgebenden Springgabel am Hinterleib katapultieren sich die millimeterkleinen, flügellosen Insekten wie auf einem Trampolin über das Wasser. Die Springgabel benutzen sie auch auf dem Land; wenn Feinde nahen, springen sie kurzerhand aus dem Gefahrenbereich. Bei jenen Arten, die in den tieferen Bodenschichten leben, sind diese Gabeln verkümmert, genauso wiedie Augen - die brauchen sie im Untergrund nicht.

(Bild: Steve Hopkin)

Amöben leben wie im Schlaraffenland

Amoeba_proteus

Sie laben sich an Bakterien und fördern gleichzeitig deren Wachstum. Das kommt auch den Böden zugute.

Die Amöbe ist ein wertvoller Vielfrass. Sie verschlingt, was ihr vor die «Scheinfüsschen» kommt und hält so die Bodenfauna im Gleichgewicht.

(Bild: Eckard Voelcker/www.penard.de)

Basar im Boden - Mykorrhiza

Mykorrhiza

Die Wirtschaftskreisläufe im Boden sind nachhaltig und langfristig zukunftsfähig. Eine spezielle    Handelsbeziehung besteht zwischen Pilzen
und Pflanzenwurzeln.


Im Boden geht es zu wie auf einem Basar. Im Angebot stehen Produkte und Dienstleistungen. Käufer sind beispielsweise Bäume, Kräuter und Gräser. Sie suchen mit ihren Wurzeln nach Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor. Ihr wichtigster Handelspartner sind die Pilze. Diese reichen mit ihren feinen Fäden in die kleinsten Bodenporen und gelangen dort an Nährstoffe, die für Pflanzenwurzeln unzugänglich sind. Bezahlen lassen sich die Pilze mit Zucker, den sie nicht selbst herstellen können. Für den Tauschhandel docken sie an den Wurzeln an und umhüllen sie mit einem dichten Fadengeflecht. Die Geschäfte werden im Inneren des Pilzmantels abgewickelt.
80 Prozent aller Landpflanzen leben in einer solchen Lebensgemeinschaft (Symbiose), die als Mykorrhiza («verpilzte Wurzel») bezeichnet wird. Unter den circa 2000 Mykorrhiza-Pilzen, die in der Schweiz bisher nachgewiesen wurden, befinden sich eine Reihe wertvoller Speisepilze wie Steinpilz und Eierschwamm. Interessanterweise treiben
die Wurzelpilze auch Handel mit jungen Bäumen, die nur wenig Zucker ausscheiden, aber Kunden von morgen sind.

(Bild: Jan Jansa)

Hilferuf an den Fadenwurm - Nematoden

Verletzte Maiswurzeln senden chemische Hilferufe aus, um die Feinde ihrer Feinde anzulocken. Die herbeigerufenen Fadenwürmer zerstören die schädlichen Insekten.

Wer von übermächtigen Feinden angegriffen wird, ruft am besten um Hilfe – so wie der Mais, sobald er von Insekten befallen wird. Die Wurzeln der Maispflanze setzen einen Geruchsstoff im Boden frei, um die natürlichen Feinde des Maiswurzelbohrers anzulocken: winzigeFadenwürmer, sogenannte Nematoden. Die knapp 1 Millimeter grossen Würmer dringen durch Körperöffnungen in die Larven der schädlichen Käfer ein und setzen dort Bakterien frei. Diese Mikroben vermehren sich daraufhin
rapide und töten die Larven ab.

(Bild: Universität Neuenburg)

Die Bodenmacher

Regenwürmer sind für fruchtbare und vitale Böden unverzichtbar. Die kleinen Kraftprotzen reichern Nährstoffe für die Pflanzen an und sie verbessern die Durchlüftung sowie die Wasseraufnahme des Bodens.

Ihr Appetit ist immens: Regenwürmer verschlingen pro Tag bis zur Hälfte ihres Eigengewichts an Nahrung. Auf ihrer Menükarte stehen vor allem «Abfallprodukte» der Natur: Pflanzenreste, Ernterückstände, Laub, morsches Holz, Mist, Aas. Weil die Würmer keine Zähne haben, sind sie auf Hilfskräfte angewiesen. Erst wenn Pilze und Bakterien das organische Material zersetzt haben, können die Regenwürmer die Pflanzenreste in ihre Speiseröhre saugen. Um den Abbauprozess zu beschleunigen, haben einige Regenwürmer ein spezielles Kompostverfahren entwickelt: Sie tapezieren ihre Wohnröhren mit den Pflanzenresten, schichten Losung darüber und schaffen so ideale Lebensbedingungen für  Mikroorganismen und für Pflanzenwurzeln.

(Bild: Heidi&Hans-Jürgen Koch)

Die Apotheke im Boden

Antibiotika gehören zu den wichtigsten und erfolgreichsten Hilfsmitteln der Medizin; kein anderer Wirkstoff hat mehr Menschenleben gerettet. Begonnen hat die Erfolgsgeschichte vor Jahrmillionen im Boden: Antibiotika sind nämlich keine Erfindung der Pharmaindustrie, sondern werden von Mikroorganismen erzeugt.

Die Mikroorganismen im Boden bilden eine komplexe Lebensgemeinschaft,die das Ergebnis einer lange währenden Evolution ist. Alle beeinflussen sich gegenseitig: Manche erleichtern ihren Nachbarn das Leben, andere sind eine Bedrohung. Entsprechend werden entweder Nährstoffe aufgetischt oder man verabreicht seinem Gegner einen giftigen Cocktail aus Substanzen, die ihn abtöten oder sein Wachstum hemmen. Viele Organismen im Boden wie Pilze, Bakterien, Algen und Flechten verfügen über die  Fähigkeit, solche so genannten Antibiotika zu produzieren.

(Bild: Power & Syred)

Archaeen - Extremisten produzieren Dünger im Ackerboden

Wo die meisten Organismen keine Überlebenschance haben, fühlen sich Archaeen so richtig wohl, etwa in kochend heissen Vulkanquellen, in sehr salzigen Gewässern oder sauren Rindermägen. Nun hat man die Extremisten aber auch in «gewöhnlichen» Ackerböden entdeckt, wo sie Dünger für die Pflanzen aufbereiten.

Archaeen sind die grossen Unbekannten unter den Mikroorganismen. Bis noch vor wenigen Jahren glaubte man, dass es sich bei diesen Einzellern um Ur-Bakterien handelt, die ausschliesslich in lebensfeindlichen Nischen existieren, etwa in heissen Vulkanquellen, in sehr salzigen Gewässern oder in Mägen von Wiederkäuern, wo sie Fettsäuren zu Methan verwandeln. Aufgrund ihrer Nischenexistenz wurden die Archaeen zwar als interessante, aber für unsere Umwelt unbedeutende Organismengruppe eingeschätzt. Doch in den letzten Jahren hat man die Einzeller auch in hiesigen Gewässern und selbst in Ackerböden entdeckt – offenbar fühlen sie sich also nicht nur unter Extrembedingungen wohl. Zudem fand man heraus, dass die Archaeen, genetisch betrachtet, mit den Bakterien ebenso wenig gemein haben wie der Mensch mit einer grünen Pflanze. Seit 1990 werden sie gar als eigene Domäne neben den Bakterien und den Eukaryoten (Organismen mit einem Zellkern) beschrieben.

(Bild: Gerhard Wanner, LMU München)

Wohngemeinschaft der Survival-Experten

Verschiedene Organismen bilden an der Bodenoberfläche eine schützende Kruste, die den Boden stabilisiert.

In vielen Gebieten der Erde ist es so kalt oder so trocken, dass kaum Pflanzen wachsen können. Die unauffälligen Bodenorganismen reichern den Untergrund mit Nährstoffen und Humus an und leiten die Entwicklung des Bodens ein. Das Begehen oder Befahren der Kruste zerstört allerdings diedünne Haut und macht die Böden anfällig für Erosion. So sind in der Schweiz viele Flechten und Moose in den Lebensräumen Alpen oder Trockenrasen gefährdet. Damit die verletzlichen Krusten auch weiterhin ihre Funktionen erfüllen können, ist ein vorsichtiger Umgang mit ihremfragilen Lebensraum notwendig.

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