Gründächer erfreuen sich aufgrund ihrer Vorteile im Zusammenhang mit der Anpassung an den Klimawandel, der Eindämmung des Klimawandels und dem Management der städtischen Biodiversität immer größerer Beliebtheit.
Diese begrünten Flächen auf den Dächern von Gebäuden absorbieren überschüssiges Regenwasser, reduzieren den Energieverbrauch durch die Isolierung von Gebäuden und kühlen Nachbarschaften, mildern städtische Hitzeinseln und schaffen gleichzeitig städtische Lebensräume für Pflanzen, Bestäuber und Wildtiere.
Doch in den USA werden Gründächer typischerweise mit nicht heimischen Pflanzen auf sterilen Böden bepflanzt, und ihre Wirksamkeit lässt mit der Zeit nach.
Ein von Dartmouth geleitetes Forschungsteam wollte herausfinden, ob die Bewirtschaftung von Bodenmikroben auf Gründächern eine gesunde städtische Bodenentwicklung fördern könnte – eine Methode, die zur Unterstützung der Klimaresilienz in Städten eingesetzt werden könnte.
Das Team erstellte in Chicago ein experimentelles Gründach, um zu testen, wie die Verbesserung des Bodens mit einheimischen Präriemikroben die mikrobielle Gemeinschaft im Boden im Laufe der Zeit verändern würde. Sie waren besonders daran interessiert, das Vorhandensein nützlicher Mykorrhizapilze zu verfolgen.
Es ist bekannt, dass Mykorrhizapilze in Wurzeln leben und Pflanzen in einer symbiotischen Untergrundbeziehung unterstützen, indem sie ihnen im Austausch gegen Pflanzenzucker Nährstoffe und Wasser liefern. Mykorrhiza-Pilze könnten besonders hilfreich für Pflanzen auf Gründächern sein, die hohen Temperaturen, intensiver Sonneneinstrahlung und regelmäßigen Überschwemmungen ausgesetzt sind.
Die Forscher fügten dem Boden des experimentellen Gründachs Erde hinzu, die reich an einheimischen Mykorrhizapilzen ist, die aus einer lokalen wiederhergestellten Prärie gewonnen wurden und als „Inokulum“ bezeichnet werden. Sie bepflanzten geimpften und unbehandelten Boden mit einheimischen Präriepflanzen und Gründachsukkulenten.
Über zwei Jahre hinweg verfolgte das Team Veränderungen in der Mykorrhiza-Pilzgemeinschaft des Gründachs. Sie verglichen auch die identifizierten Pilzarten auf Gründächern mit denen im Inokulum und in der Luft.
Ihre Ergebnisse zeigen, dass die aktive Bewirtschaftung von Mykorrhiza-Pilzen auf Gründächern die Bodenentwicklung schneller beschleunigt, als wenn man die Mykorrhiza-Pilzgemeinschaften sich passiv selbst neu etablieren lässt. Mit Mykorrhizapilzen behandelte Gründächer fördern eine vielfältigere Bodengemeinschaft, die eher die langfristige Nachhaltigkeit von Gründächern unterstützt, so die in veröffentlichten Ergebnisse Neuer Phytologe.
„In dieser städtischen Dachumgebung sahen wir eine größere Vielfalt in den Pilzgemeinschaften des beimpften Bodens“, sagte Hauptautor Paul Metzler, Leiter des Bodenökologielabors in der Abteilung für Umweltstudien in Dartmouth. „Die langfristigen und konsistenten Effekte des Inokulums waren ziemlich überraschend, da dies nicht unbedingt etwas ist, was man bei der Arbeit mit so kleinen Mikroorganismen erwarten würde.“
Mithilfe einer molekularen Technik namens „DNA-Metabarcoding“, die die Identifizierung mehrerer Organismen in einer Probe ermöglicht, konnten die Forscher in den Gründachböden vorhandene Pilze sowie potenzielle Quellen dieser Pilze identifizieren. Viele Pilze kamen aus dem Inokulum, während andere Arten über andere Vektoren wie den Wind dorthin gelangten.
Die Co-Autoren geben an, dass sich ihre Studie von den meisten ihrer Art unterschied, da nur wenige Studien die Veränderungen der Mykorrhiza-Gemeinschaft im Laufe der Zeit nach der Inokulation verfolgen und noch weniger versuchen, die Quellen von Artenpools zu ermitteln. Das Team hatte auch eine Reihe von Arten in seinem Gründach, die wahrscheinlich über nicht gemessene Vektoren wie Vögel, Insekten oder sogar Ratten eingeschleppt wurden.
Dennoch waren die Pilzgemeinschaften am vielfältigsten, die mit dem Inokulum behandelt worden waren, was zeigt, wie Mykorrhizapilze zur Verbesserung der Bodengesundheit in Gründächern eingesetzt werden können. Die Ergebnisse legen nahe, dass die aktive Bewirtschaftung der Bodenmikrobengemeinschaften wirksam ist und den Aufwand und die Ressourcen in Städten wert ist.
„Gründächer haben eine Haltbarkeitsdauer und sind nicht immer die sich selbst erhaltenden Ökosysteme, für die wir sie halten“, sagt der leitende Autor Bala Chaudhary, außerordentlicher Professor für Umweltstudien in Dartmouth. „Sie können für städtische Gebiete von Vorteil sein, neigen aber dazu, mit der Zeit ihre Wirksamkeit zu verlieren.“
Während Gründächer mit dem Motto „Einrichten und Vergessen“ vermarktet werden, erklären die Co-Autoren, dass ökologische Gedanken in ihre Planung, Konstruktion und Wartung einbezogen werden sollten, um den Nutzen und die Rolle von Gründächern für die Klimaresistenz städtischer Gebiete zu maximieren .
„Unsere Städte könnten ein Fenster in die Zukunft sein“, sagt Chaudhary. „Sie erleben die Auswirkungen des Klimawandels – steigende Temperaturen und zunehmende Dürre und Überschwemmungen – in verstärkter Weise, was sie zu einem großartigen Mikrokosmos macht, um einige dieser Auswirkungen unter der Erde zu untersuchen.“
Mehr Informationen:
Verfolgung arbuskulärer Mykorrhizapilze bis zu ihrer Quelle: Aktive Inokulation und passive Ausbreitung wirken sich unterschiedlich auf die Gemeinschaftsbildung in städtischen Böden aus. Neuer Phytologe (2024). DOI: 10.1111/nph.19526