Wie Erdhörnchen den Mount St. Helens an einem Tag wieder zum Leben erweckten

Als der Mount St. Helens 1980 ausbrach, verbrannte Lava alles, was im Umkreis von Kilometern lebte. Als Experiment ließen Wissenschaftler später Erdhörnchen für nur 24 Stunden auf Teile des verbrannten Berges fallen. Die Vorteile dieses einzigen Tages waren unbestreitbar – und auch 40 Jahre später noch sichtbar.

Sobald die glühende Explosion aus Asche und Trümmern abgekühlt war, stellten Wissenschaftler die Theorie auf, dass Erdhörnchen durch das Ausgraben nützlicher Bakterien und Pilze möglicherweise dazu beitragen könnten, verlorenes Pflanzen- und Tierleben auf dem Berg zu regenerieren. Zwei Jahre nach dem Ausbruch testeten sie diese Theorie.

„Sie gelten oft als Schädlinge, aber wir dachten, sie würden alten Boden an die Oberfläche bringen und dort eine Erholung eintreten“, sagte Michael Allen, Mikrobiologe von UC Riverside.

Sie hatten Recht. Doch die Wissenschaftler gingen nicht davon aus, dass die Vorteile dieses Experiments heute, im Jahr 2024, noch im Boden sichtbar sein würden. Ein Artikel veröffentlicht im Tagebuch Grenzen im Mikrobiom beschreibt eine dauerhafte Veränderung der Pilz- und Bakteriengemeinschaften, in denen sich Erdhörnchen aufgehalten hatten, im Vergleich zu nahegelegenen Gebieten, in denen sie nie eingeführt wurden.

„In den 1980er Jahren haben wir nur die kurzfristige Reaktion getestet“, sagte Allen. „Wer hätte gedacht, dass man einen Gopher einen Tag lang hineinwerfen und 40 Jahre später einen Resteffekt sehen könnte?“

Im Jahr 1983 flog James McMahon von Allen und der Utah State University mit einem Hubschrauber in ein Gebiet, in dem die Lava das Land in einstürzende Platten aus porösem Bimsstein verwandelt hatte. Damals gab es nur etwa ein Dutzend Pflanzen, die gelernt hatten, auf diesen Platten zu leben. Ein paar Samen waren von Vögeln abgeworfen worden, aber die daraus entstandenen Sämlinge hatten Probleme.

Nachdem Wissenschaftler einen Tag lang ein paar ortsansässige Erdhörnchen auf zwei Bimssteingrundstücken abgesetzt hatten, explodierte das Land erneut mit neuem Leben. Sechs Jahre nach dem Experiment gediehen auf den Gopher-Parzellen 40.000 Pflanzen. Das unberührte Land blieb größtenteils unfruchtbar.

All dies war möglich, weil etwas mit bloßem Auge nicht immer sichtbar ist. Mykorrhizapilze dringen in die Wurzelzellen von Pflanzen ein, um dort Nährstoffe und Ressourcen auszutauschen. Sie können dazu beitragen, Pflanzen vor Krankheitserregern im Boden zu schützen, und – was entscheidend ist – indem sie an kargen Stellen Nährstoffe liefern, helfen sie den Pflanzen, sich zu etablieren und zu überleben.

„Mit Ausnahme einiger Unkräuter sind die meisten Pflanzenwurzeln nicht effizient genug, um alle benötigten Nährstoffe und Wasser selbst aufzunehmen. Die Pilze transportieren diese Dinge zur Pflanze und erhalten im Gegenzug Kohlenstoff, den sie für ihr eigenes Wachstum benötigen.“ „, sagte Allen.

Ein zweiter Aspekt dieser Studie unterstreicht weiter, wie wichtig diese Mikroben für das Nachwachsen des Pflanzenlebens nach einer Naturkatastrophe sind. Auf einer Seite des Berges befand sich ein Urwald. Die Asche des Vulkans bedeckte die Bäume, fing die Sonnenstrahlung ein und führte dazu, dass die Nadeln der Kiefern, Fichten und Douglasien überhitzten und abfielen. Wissenschaftler befürchteten, dass der Verlust der Nadeln zum Zusammenbruch des Waldes führen würde.

Das ist nicht passiert. „Diese Bäume haben ihre eigenen Mykorrhiza-Pilze, die Nährstoffe aus den heruntergefallenen Nadeln aufnehmen und zum schnellen Nachwachsen der Bäume beitragen“, sagte UCR-Umweltmikrobiologin und Co-Autorin des Artikels Emma Aronson. „An manchen Stellen kamen die Bäume fast sofort zurück. Es sind nicht alle abgestorben, wie alle dachten.“

Auf der anderen Seite des Berges besuchten die Wissenschaftler einen Wald, der vor dem Ausbruch abgeholzt worden war. Durch den Holzeinschlag waren auf einer Fläche von mehreren Hektar alle Bäume abgeholzt worden, so dass es natürlich keine heruntergefallenen Nadeln gab, die den Bodenpilzen als Nahrung dienten.

„Im Kahlschlaggebiet wächst immer noch nicht viel“, sagte Aronson. „Es war schockierend, den alten Waldboden zu betrachten und ihn mit der toten Fläche zu vergleichen.“

„Diese Ergebnisse unterstreichen, wie viel es über die Rettung geschädigter Ökosysteme zu lernen gibt“, sagte die leitende Studienautorin und Mykologin Mia Maltz von der University of Connecticut, die zu Beginn der Studie Postdoktorandin in Aronsons Labor an der UCR war.

„Wir können die gegenseitige Abhängigkeit aller Dinge in der Natur nicht ignorieren, insbesondere der Dinge, die wir nicht sehen können, wie Mikroben und Pilze“, sagte Maltz.