Wie sich der Wald ernährt

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat in Zusammenarbeit mit dem Schweizerischen Nationalfond (SNF) für die nächsten drei Jahre eine weitere Förderung des seit 2013 laufenden Schwerpunktprogramms „Ecosystem Nutrition: Forest Strategies for Limited Phosphorus Resources" von rund 7,5 Millionen Euro zugesagt. Davon erhält die Universität Freiburg etwa zwei Millionen Euro, um ihre Forschung in dem Programm zur ökosystemaren Dimension der Pflanzenernährung fortzuführen. Sprecherin des Forschungsprogramms ist Prof. Dr. Friederike Lang von der Professur für Bodenökologie der Albert-Ludwigs-Universität. Unter der Leitung von Prof. Dr. Jürgen Bauhus von der Professur für Waldbau, Prof. Dr. Cornelia Herschbach, Professur für Ökosystemphysiologie, und Prof. Dr. Markus Weiler, Professur für Hydrologie, sind weitere Teilprojekte an der Freiburger Universität angesiedelt.

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erforschen in dem Programm, welche Rolle das Angebot an Phosphor in Böden für Bäume und Wälder spielt und welche Prozesse die Verteilung dieses lebenswichtigen Nährelements innerhalb des Ökosystems steuern. Phosphor wird von Pflanzen aus dem Boden aufgenommen. Es ist zwar nur begrenzt vorhanden, wird aber im Ökosystem fortlaufend recycelt: Sterben Pflanzen ab, gelangt das Element erneut in den Boden und von dort wieder in andere Pflanzen.

In der ersten Phase des Programms fanden die Forscherinnen und Forscher am Beispiel von Buchenwäldern heraus, dass Bäume in phosphorarmen Gebieten den Nährstoff verlustarm aus abgestorbenem organischem Material wiederverwerten und auf diese Weise die Zufuhr sichern. In Gebieten, in denen der Stoff in großer Menge vorkommt, greifen sie dagegen auch auf den mineralisch gebundenen Phosphor im Boden zurück – Recycling ist dort von geringerer Bedeutung. Die Wissenschaftler nehmen deshalb an, dass der in letzter Zeit für manche Wälder beschriebene Mangel an Phosphor auf Störungen der natürlichen Kreislaufprozesse zurückzuführen ist. „Wir fanden außerdem Hinweise dafür, dass die Buchenwälder durch die Verfolgung bestimmter Ernährungsstrategien nicht nur ihren Bedarf an Phosphor sichern, sondern auch andere Ökosystemfunktionen – wie zum Beispiel die Verteilung von Humus im Bodenprofil – maßgeblich beeinflussen", erklärt Friederike Lang.

Um die Mechanismen der Phosphorernährung weiter aufzuklären, untersuchen die Mitglieder des Schwerpunktprogramms in der zweiten Phase des Projekts unter anderem Buchenwälder, die auf Böden aus Karbonatgestein wachsen. Auf solchen Böden wird häufig Phosphormangel beschrieben. Erschwerend kommt hier häufig Wassermangel hinzu, der sowohl mikrobielle Umsetzungsprozesse als auch die Aufnahme von Phosphor in die Pflanze negativ beeinflussen kann. In gemeinsamen Feldversuchen wollen die Forscher außerdem untersuchen, inwiefern Waldökosysteme auf Störungen durch Stickstoffeinträge oder Klimaveränderungen reagieren.

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Artikel im Forschungsmagazin uni'wissen

Kontakt:
Prof. Dr. Friederike Lang
Professur für Bodenökologie
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Tel.: 0761/203-3625
E-Mail: fritzi.lang@bodenkunde.uni-freiburg.de