Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung eines Teams von Wissenschaftlern der University of Manchester haben gezeigt, dass eine intensive Grünlandbewirtschaftung die Fähigkeit der Böden beeinträchtigt, extreme Dürren abzufedern, die häufiger und intensiver werden.
Die Studie untersuchte, wie die Bewirtschaftung von Grünland in ganz Nordengland die Übertragung von kürzlich photosynthetisiertem Kohlenstoff durch Pflanzen auf Wurzeln und Bodenorganismen und die Übertragung von Bodenstickstoff auf Pflanzen und Bodenorganismen nach einer schweren Dürre verändert.
Das Team fand heraus, dass eine intensive Bewirtschaftung die unterirdische Übertragung von Kohlenstoff, der von Pflanzen photosynthetisiert wird, auf Wurzeln und Bodenlebewesen nach Dürre reduziert. Dies beeinträchtigt die Erholungsfähigkeit des unterirdischen Kohlenstofftransfers, während dieser unterirdische Transfer von Pflanzenkohlenstoff auf die Bodenbiota bei einer extensiven, traditionelleren Grünlandbewirtschaftung weniger gestört wurde und daher besser in der Lage war, die Auswirkungen extremer Dürren abzufedern.
Dr. Chomel, der Hauptautor des Papiers, sagte: „Böden enthalten eine große Vielfalt an Organismen, die für wichtige Bodenprozesse wie den Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf von entscheidender Bedeutung sind Klimaextreme wie Dürre, die bereits häufiger vorkommen.“
„Es ist bemerkenswert, wie eine intensive Bewirtschaftung die Übertragung von Kohlenstoff auf nützliche wurzelassoziierte Pilze im Vergleich zu einer traditionelleren Grünlandbewirtschaftung durchgängig an den drei Standorten reduziert. Dieses Ergebnis zeigt, dass eine intensive Bewirtschaftung die Pflanzen-Pilz-Wege des Ressourcentransfers unterbricht, was sich auf die wichtige Bodenfauna wie Detritivoren auswirkt Milben.“
„Grasland ist mehreren Bedrohungen ausgesetzt, einschließlich intensiver Bewirtschaftungspraktiken und Klimawandel, einschließlich extremer Klimaereignisse. Eine große Herausforderung besteht darin, zu verstehen, wie diese Treiber interagieren, um die Nachhaltigkeitspolitik zu informieren, die darauf abzielt, die vielfältigen Ökosystemleistungen zu schützen, die Grasland bietet, und ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber der Zukunft zu verbessern Klimawandel.“
Prof. Johnson, der Teil des Forschungsteams in Manchester war, sagte: „Diese Forschung zeigt, wie eine umfassende Bewirtschaftung die Verbindung zwischen Pflanzen- und Bodengemeinschaften festigt, wodurch diese Systeme besser in der Lage sind, Klimaextremen wie Dürre zu widerstehen.“
Prof. Bardgett, der auch Teil des Manchester-Teams war, das das Projekt koordinierte, sagte: „Wir hoffen, dass diese Forschung uns dabei helfen wird, Landwirte und Landbesitzer zu beraten, wie sie ihr Land optimieren können, um vom lebendigen Boden zu profitieren und die Widerstandsfähigkeit von Grasland zu verbessern und sich von Störungen erholen.“
Die Studie wurde durchgeführt, indem ein schweres Dürreereignis in drei gepaarten extensiv und intensiv bewirtschafteten mesotrophen Graslandschaften im Yorkshire Dales National Park simuliert wurde. Diese Studie war Teil eines großen Projekts, das an 15 gepaarten Grünlandstandorten im Vereinigten Königreich arbeitete, die eine Reihe von Bodentypen und klimatischen Bedingungen in Aberdeenshire, North Yorkshire und Devon repräsentierten.
Durch die Verwendung von nicht radioaktiven stabilen Isotopen-Tracern (13C und 15N) konnten die Forscher die Übertragung von kürzlich photosynthetisiertem Kohlenstoff von Pflanzensprossen auf Wurzeln und Bodenorganismen sowie die Übertragung von Bodenstickstoff in Pflanzen und Bodenorganismen genau verfolgen. Diese detaillierten Messungen ermöglichten es ihnen, die Wechselwirkung zwischen Bodenorganismen und Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufen zu entwirren.
Die Studie wurde von Dr. Mathilde Chomel geleitet, einer ehemaligen Postdoktorandin an der Universität Manchester, Abteilung für Erd- und Umweltwissenschaften, die jetzt am Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL Frankreich) arbeitet. Das Projekt wurde von den Professoren der University of Manchester, David Johnson und Richard Bardgett, koordiniert – beide vom Department of Earth and Environmental Sciences der Universität – und umfasste ein internationales Team von Forschern der University of Edinburgh, University of Dublin, University of Colorado, University von Amsterdam und der Queen’s University of Belfast.
Die Ergebnisse werden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation in einem Artikel mit dem Titel „Intensive Grasland Management stört den unterirdischen multitrophischen Ressourcentransfer als Reaktion auf Dürre“.
Mehr Informationen:
Mathilde Chomel et al, Intensives Grünlandmanagement stört den unterirdischen multitrophischen Ressourcentransfer als Reaktion auf Dürre, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-34449-5