Bei Pflanzen ist schon länger bekannt, dass sie durch steigende Temperaturen früher blühen. Nun zeigt sich in der Studie: Mikroorganismen im Boden reagieren noch stärker.
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Eine internationale Studie mit Beteiligung der Universität Bern zeigt: Bodenmikroorganismen passen ihren jahreszeitlichen Rhythmus an die Klimaerwärmung schneller an als Pflanzen. Diese zeitliche Verschiebung könnte wichtige Ökosystemfunktionen wie Kohlenstoffspeicherung oder Nährstoffkreisläufe stören, teilt die Universität Bern mit.
Der Fachbegriff für den jahreszeitlichen Ablauf von Wachstum, Fortpflanzung oder Ruhephasen lautet Phänologie. Sie ist für das Überleben von Arten und das Funktionieren der Natur entscheidend. Bei Pflanzen ist schon länger bekannt, dass sie durch steigende Temperaturen früher blühen. Nun zeigt sich in der Studie: Mikroorganismen im Boden reagieren noch stärker.
Früher und länger aktiv
Die Forschenden werteten rund 1'000 Experimente aus, in denen die sogenannte Bodenatmung untersucht wurde. «Dies war ein innovativer Ansatz», sagt Madhav P. Thakur, Professor an der Uni Bern. «Die Verwendung von Daten zur Bodenatmung als phänologischer Marker ermöglichte es uns, subtile, aber konsistente Verschiebungen im biologischen Rhythmus zu erkennen, die sonst schwer zu beobachten sind», sagt Thakur.
Das Ergebnis: Mikroben werden im Frühjahr früher aktiv und bleiben im Herbst länger aktiv als Pflanzen. Diese Verschiebung ist in Waldökosystemen und in kohlenstoffreichen Böden, wie sie für kältere Regionen typisch sind, besonders ausgeprägt, heisst es in der Mitteilung.
Arbeit immer weniger synchron
Auffallend ist, dass diese Diskrepanz zwischen pflanzlicher und mikrobieller Phänologie, trotz regionaler Unterschiede, in allen Ökosystemen ein einheitliches Muster darstellt. «Wir sind lange davon ausgegangen, dass Pflanzen und Mikroorganismen synchron arbeiten, aber unsere Ergebnisse zeigen, dass die Klimaerwärmung diese Synchronität allmählich untergräbt», betont Thakur.
Die Folgen könnten gravierend sein. «Wenn die Diskrepanz zwischen dem jahreszeitlichen Rhythmus von Pflanzen und Mikroorganismen fortbesteht, könnte sie die Kernprozesse von Ökosystemen destabilisieren, die deren Funktionieren unterstützen», so Thakur.
Sprich, die Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme könnte gefährdet sein. «Die Phänologie der Bodenmikroorganismen könnte somit ein versteckter Faktor für Klima-Rückkopplungen sein, der die negativen Folgen der Klimaerwärmung verstärkt», warnt Thakur.
Die Berner Forschenden wollen nun in Langzeitexperimenten untersuchen, wie Wärme und Trockenheit gemeinsam das Zusammenspiel zwischen Pflanzen, Insekten und Mikroben beeinflussen.
Madhav P. Thakur, ist Professor an der Uni Bern.
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