Regenwürmer verbessern den Boden erheblich und lassen so viele Pflanzen schneller wachsen. Doch der Klimawandel verändert die unterirdische Welt der Würmer und damit auch die Natur über dem Boden.
Stuttgart - Wenn Biobauern und -gärtner in Mitteleuropa auf Dünger und Pflanzenschutzmittel aus der chemischen Industrie verzichten, setzen sie stattdessen auf die verblüffenden Fähigkeiten von Regenwürmern. Verwerten diese von Forschern liebevoll Ökosystem-Ingenieure genannten Tiere doch die Abfälle, mit denen viele andere Organismen nichts mehr anfangen können. Dabei verbessern sie den Boden erheblich und lassen so viele Pflanzen schneller wachsen.
In einem tropischen Gebiet ist die Regenwürmervielfalt aber deutlich niedriger als im kühleren Mitteleuropa, stellen Helen Philipps und Nico Eisenhauer vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig und von der Leipziger Uni fest. Zusammen mit 139 Kollegen aus 35 Ländern haben sie kürzlich im Fachblatt „Science“ die Ergebnisse einer Mammutanalyse publiziert. Demnach beeinflussen Niederschläge und Temperaturen die Vielfalt dieser Ökosystem-Ingenieure enorm. So könnte der Klimawandel die Welt der Regenwürmer und damit auch die Natur über dem Boden erheblich verändern.
Wie Regenwürmer auf den Klimawandel reagieren, bleibt im Dunkeln
Wie die Regenwürmer genau auf den Klimawandel reagieren und was das für das jeweilige Ökosystem bedeutet, bleibt dagegen erst einmal im Dunkeln, kommentiert Noah Fierer von der University of Colorado in Boulder ebenfalls in „Science“. Die Welt der Regenwürmer entpuppt sich also als Stellschraube, an der das veränderte Klima dreht, und niemand weiß, was das für den Rest der von den Böden abhängenden Welt bedeutet. Das müssen weitere Untersuchungen klären.
„Diese Studie schafft nun die Grundlagen für ein besseres Verständnis eines der wichtigsten Organismen im Boden“, meint der Bodenökologe Stefan Scheu von der Universität in Göttingen. Wie wichtig die Regenwürmer offensichtlich sind, zeigt eine Bestandsaufnahme: Durch einen einzigen Quadratmeter Boden in Mitteleuropa können sich mehr als 150 Regenwürmer wühlen. Die unter einer etwas mehr als fußballfeldgroßen Fläche von einem Hektar lebenden Regenwürmer können zusammen mit 1500 Kilogramm das Gewicht von zwei Rindern auf die Waage bringen. Da auf einer Weide dieser Größe, die das ganze Jahr über genutzt wird, nicht einmal ein Rind genug Ressourcen findet, steckt unter der Erde mehr als doppelt so viel Regenwurmmasse, wie darauf an Rindermasse weidet.
Regenwürmer sind besonders im Biolandbau wichtig
Auf ihren Wegen durch den Untergrund hinterlassen die Würmer Röhren, die sie mit Schleim und ihren Exkrementen tapezieren und so stabilisieren. Diese Röhren verbessern auch den Luftaustausch und transportieren so den von vielen dort lebenden Organismen benötigten Sauerstoff in den Untergrund. Dadurch können bestimmte Bakterien im Untergrund Pflanzenreste besser zersetzen und stellen so die darin steckenden Nährstoffe anderen Pflanzen zur Verfügung, die sie mit ihren Wurzeln aufnehmen. „Wenn Biogärtner ihre Felder mit abgestorbenen Pflanzenresten mulchen, füttern sie also die Regenwürmer, die im Gegenzug die Versorgung der Nutzpflanzen erheblich verbessern“, fasst Stefan Scheu die Bedeutung der Regenwürmer gerade im Biolandbau zusammen.
Eine ähnliche Rolle spielen die Würmer im Waldboden oder im Grasland. Je nach Art des Bodens wühlen sich sehr unterschiedliche Würmer durch den Untergrund. Viele von ihnen sind nur wenige Zentimeter lang, während die Art Megascolides australis im Süden Australiens bis zu drei Meter lang werden kann. Bisher gab es aber keinerlei Übersicht zur Vielfalt dieser fleißigen Helfer im Boden. Helen Philipps und Nico Eisenhauer hatten also gute Gründe, gemeinsam mit ihren Kollegen Untersuchungen der Regenwürmervielfalt in rund 7000 Böden in 56 Ländern zusammenzutragen und zu analysieren.
Warum leben in den Tropen weniger Würmer in tieferen Bodenschichten?
Dabei zeigte sich, dass in den Tropen oberirdisch erheblich mehr Arten als in gemäßigten Breiten leben, während sich die Verhältnisse unter der Erde völlig umkehren. Dort leben normalerweise nicht nur weniger Regenwurmarten, sondern es wühlt sich pro Hektar auch erheblich weniger Regenwurmmasse durch die Böden als etwa in Mitteleuropa. Stefan Scheu erklärt diesen Fund mit einem einleuchtenden Zusammenhang: „In den Tropen sind auch die Böden wärmer als in mittleren Breiten, und die Organismen laufen auf höheren Touren.“ Daher brauchen sie auch mehr Energie. Nur sind die Böden dort recht nährstoffarm und ernähren daher deutlich weniger Würmer.
Das bedeutet allerdings nicht, dass es in den Tropen weniger Regenwurmarten als in Europa gibt. Ganz im Gegenteil können dort in nicht weit voneinander entfernten Böden völlig unterschiedliche Arten leben. Insgesamt kann die Artenvielfalt in den gesamten Tropen daher sogar deutlich höher als in mittleren Breiten sein. Genaueres aber wissen die Forscher dazu bisher nicht, weil viele der in den warmen Gefilden lebenden Arten noch gar nicht beschrieben sind.
In sauren Böden unter Nadelwäldern leben hierzulande kaum Regenwürmer
Wenn der Klimawandel nun auch in Mitteleuropa die Temperaturen weiter in die Höhe treibt, könnten hierzulande ebenfalls die Vielfalt und die Zahl an Regenwürmern sinken. Vielleicht werden sie dann mit der Zeit von anderen Organismen ersetzt. So leben in sauren Böden unter Nadelwäldern hierzulande kaum Regenwürmer, weil ihr Organismus keine Säure verträgt. „Dort übernehmen Springschwänze, Milben und andere Tiere die Rolle der Regenwürmer“, erklärt Stefan Scheu. Allerdings ist dieser Ersatz erheblich weniger effektiv, und die Pflanzen an der Oberfläche werden schlechter mit Nährstoffen versorgt.
Biobauern liegen also richtig, wenn sie auf die Hilfe der Regenwürmer setzen und so ihre Erträge verbessern. Ähnlich sollten auch Naturschützer vorgehen, fordern Helen Philipps und Nico Eisenhauer: Sie sollten nicht nur die Artenvielfalt über dem Boden, sondern auch diejenige im Untergrund berücksichtigen, wenn sie Gebiete schützen wollen. Schließlich hängt das Leben oben von dieser Unterwelt ab.
Fleißige Wühler im Untergrund
Würmer im Untergrund sind enorm fleißig: An jedem Tag verschlingt ein Regenwurm bis zum Doppelten seines eigenen Gewichts an Boden. Darin stecken Bakterien, Einzeller und andere Kleinlebewesen sowie die Reste von Pflanzen und Tieren, mit denen die meisten anderen Organismen nichts mehr anfangen konnten und die sie deshalb mit ihren Exkrementen ausgeschieden haben.
Der Appetit der Würmer ist leicht zu erklären: „Der Nährwert dieser Bodenmischung ist sehr gering, daher müssen Regenwürmer riesige Mengen konsumieren“, erklärt der Göttinger Bodenökologe Stefan Scheu. Zudem ziehen Regenwürmer abgestorbene Pflanzenteile von der Oberfläche in den Boden und vertilgen so rasch große Mengen des im Herbst von den Bäumen fallenden Laubs.