Bodenbiodiversität
Boden - Lebensraum für fast 60 % aller auf der Erde vorkommenden Arten
Böden beherbergen eine enorme Vielfalt an Lebewesen, von mikroskopisch kleinen Pilzen und Bakterien bis hin zu größeren Tieren wie Regenwürmern, Asseln und Tausendfüßern. Böden gelten als Hotspots der Biodiversität, da sie Lebensraum für fast 60 % aller auf der Erde vorkommenden Arten sind (Anthony et al. 2023). Die Bodenlebensgemeinschaft ist ein komplexes Netzwerk, das den Boden gesund und funktionsfähig hält. Ob groß oder klein – jedes Lebewesen im Boden spielt dabei eine wichtige Rolle. Die geringe Körpergröße, die riesige Artenzahl und der hohe Erfassungsaufwand sind unter anderem Gründe dafür, dass uns viele der Organismen unter unseren Füßen noch unbekannt sind. Die Kenntnis der Bodenbiodiversität erweitert unser Wissen über die Funktionsweise von Ökosystemen und ist wichtig für die Entwicklung nachhaltiger Landnutzungs- und Bodenmanagementpraktiken.
Weiterführende Informationen
Was ist Bodenbiodiversität?
Bodenbiodiversität wurde vom Nationalen Monitoringzentrum zur Biodiversität als ein Schwerpunktthema identifiziert. Inhaltlich wird das Thema vor allem vom Fachgremium „Monitoring der Bodenbiodiversität und ihrer Funktionen“ bearbeitet. Das Fachgremium hat sich auf folgende Definition für Bodenbiodiversität in Anlehnung an die FAO geeinigt.
Monitoring der Bodenbiodiversität in Deutschland
Das Monitoring der Bodenbiodiversität ist ein unverzichtbarer Bestandteil des bundesweiten Biodiversitätsmonitorings. Es existieren bereits eine Reihe fortlaufender Erfassungsprogramme, die mit dem Thema Bodenzustand befasst sind. Doch die Vergleichbarkeit von Daten zur Bodenbiodiversität ist eingeschränkt, sodass eine Bewertung des Zustands und der Veränderungen der Bodenbiodiversität auf Bundesebene derzeit nicht möglich ist.
Warum brauchen wir ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring?
Bodenbiodiversität spielt eine entscheidende Bedeutung, damit terrestrische Ökosysteme funktionieren. Bisher gibt es jedoch kein bundesweit repräsentatives Monitoring der Bodenbiodiversität.
Ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring:
- schafft ein vertieftes Verständnis von Prozessen der Entstehung und Veränderung von Biodiversität.
- bietet die Grundlage für die Evaluierung, den Erhalt und die Verbesserung der Bodenbiodiversität.
- hilft Maßnahmen zum Schutz der Bodenbiodiversität (landwirtschaftliche Praxis, Schutzgebietsmanagement) abzuleiten.
Das politische Momentum sollte genutzt werden, um die Prozesse für ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring schnell und pragmatisch umzusetzen. Aktuell besteht ein hohes wissenschaftliches, öffentliches und politisches Interesse an der Verbreitung, den treibenden Kräften, den Trends und den Schutzmaßnahmen für die Bodenbiodiversität. Beispiele sind die Maßnahme eines Bodenbiodiversitätsmonitorings im Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz, in der Nationale Strategie zur Biologischen Vielfalt 2030 (NBS 2030), das neue die neue EU-Bodenrichtlinie (EU Soil Monitoring Law), die Einrichtung des Bodenmonitoringzentrums am Umweltbundesamt, sowie weitere Aktivitäten im Rahmen von europäischen Initiativen und Netzwerken (biodiversa+, SoilBon, NETSOB, FEdA).
Arbeiten des Monitoringzentrums
Die konzeptionellen Arbeiten des Monitoringzentrums und seines Fachgremiums zum bundesweiten Bodenbiodiversitätsmonitoring umfassen unter anderem die folgenden Meilensteine und aktuellen Entwicklungsschwerpunkte:
Für ein bundesweit harmonisiertes Bodenbiodiversitätsmonitoring baut das Monitoringzentrum auf bestehende Monitoringprogramme auf. Dabei zeigt es Synergien zu laufenden und geplanten Monitoringaktivitäten auf. Das Bodenbiodiversitätsmonitoring soll die Grundlage für die Evaluierung, den Erhalt und, wo möglich, die Verbesserung der Bodenbiodiversität und der Bodengesundheit schaffen.
Eine Übersicht bundesweit laufender oder geplanter Erfassungsprogramme mit Bodenbiodiversitätsbezug finden Sie in dem Poster der Bodenfachtagung 2023.
Das Monitoringzentrum hat ein Projekt beauftragt, um aktuelle Informationen zur Erfassung von Bodenorganismen und deren Funktionen im bundesweiten Biodiversitätsmonitoring zusammenzustellen. Diese Informationen helfen dem Fachgremium, praktische und informationsreiche Monitoringmodule zu entwickeln. Ein modular aufgebautes, bundesweit harmonisiertes Bodenbiodiversitätsmonitoring soll verlässliche Daten zur Bewertung der Bodenbiodiversität in Deutschland liefern, basierend auf festgelegten Leitfragen und Zielen.
Das Monitoringzentrum hat ein Gutachten beauftragt, in dem der aktuelle Entwicklungsstand von DNA- und RNA-basierten Methoden, deren Potenziale, Grenzen und Einsatzmöglichkeiten im Bodenbiodiversitätsmonitoring erörtert wurden. Betrachtet wurden dabei sowohl Mikroorganismen wie Bakterien, Archaeen, Pilze und Protisten als auch Gruppen der Bodenfauna, darunter Nematoden, Mikroarthropoden, Enchyträen und Regenwürmer.
In 5 Jahren intensiver Fachgremienarbeit ist ein Grundlagenkonzept entstanden, dass aufzeigt wie Bodenbiodiversität künftig stärker als integraler Bestandteil des bundesweiten Biodiversitätsmonitorings verankert werden kann. Der erste Schritt ist eine bundesweite Ersterfassung der Bodenbiodiversität – hierfür beschreibt das Konzept unter anderem die Anforderungen an die Stichprobenkulisse, die Auswahl geeigneter Organismengruppen, Erfassungsmethoden und Begleitdaten.
Derzeit erarbeitet das Fachgremium eine Handlungsempfehlung zur Stärkung der taxonomischen Artenkenntnis als Grundlage für ein langfristig tragfähiges Bodenbiodiversitätsmonitoring. Ziel ist es, den bestehenden Handlungsbedarf zu identifizieren und Empfehlungen zu formulieren, wie Expertise, Aus- und Weiterbildung sowie Kapazitäten für die Bestimmung von Bodenorganismen nachhaltig gestärkt werden können.
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Monitoring der Bodenbiodiversität in Europa
Die Bodenbiodiversität gewinnt europaweit an Bedeutung – wissenschaftlich, politisch und gesellschaftlich. Auf EU-Ebene setzen die EU-Bodenrichtlinie (EU Soil Monitoring Law) sowie Initiativen wie biodiversa+, SoilBON und NETSOB wichtige Impulse. Sie schaffen gemeinsam einen europäischen Rahmen, um Verbreitung, Trends und Schutzmaßnahmen der Bodenbiodiversität systematisch zu erfassen und weiterzuentwickeln.
Das Monitoringzentrum beteiligt sich am Biodiversa+-Pilotprojekt „Soil biodiversity in protected, near-natural forests“, das auf eine europaweite Erfassung der Biodiversität in naturnahen Wäldern ausgerichtet ist (Laufzeit 2023–2026).
Hauptaufgaben des Pilotprojektes sind:
- Erfahrungen in der internationalen Zusammenarbeit sammeln: Entwickeln eines praktikablen Versuchsdesigns und Definition gemeinsamer Protokolle für Feld- und Laborarbeiten, sowie Aufbau eines internationalen Netzwerks
- Anwendbarkeit und Anforderungen von eDNA-Methoden zur Gewinnung taxonomischer Daten mit hoher Auflösung prüfen
- mögliche administrative und logistische Hindernisse identifizieren und Lösungen vorschlagen, beispielsweise zur Beantragung von Genehmigungen, Logistik der Probenahme und Datenmanagement
Beitrag des Monitoringzentrums
Im Auftrag des Monitoringzentrums wurden in Deutschland in den Jahren 2023 und 2024 6 Waldstandorte bodenbiologisch untersucht. Innerhalb des Projekts erfolgte eine umfassende Analyse der Mikroorganismen sowie Mikro-, Meso- und Makrofauna. Für die Erfassung wurde das SoilBON Protokoll angewendet und somit die Anschlussfähigkeit der Ergebnisse an andere europäische und internationale Projekte gesichert.
Berichte Soil Pilot Biodiversa+
Die Zwischenberichte kurz zusammengefasst:
Der Zwischenbericht des ersten Projektjahres beschreibt das experimentelle Design der Studie, einschließlich der Standortauswahl und des Feldprotokolls. Administrative und logistische Hindernisse, die während der Durchführung identifiziert wurden, werden aufgezeigt und mögliche Lösungen vorgeschlagen. Die nächsten Schritte umfassen unter anderem die Verbesserung der Empfehlungen für ein transnationales Monitoringprogramm hinsichtlich Abdeckung, Häufigkeit und Habitattypen der Probenahme.
Im Zwischenbericht zum zweiten Projektjahr werden die Vor- und Nachteile der im Pilotprojekt eingesetzten klassischen und molekularen Methoden diskutiert. Die wichtigsten Schritte zur Umsetzung eines transnationalen Probennahmeplans werden skizziert. Offene Fragen zur Lösung der Hauptprobleme eines transnationalen Bodenbiodiversitäts-Monitoringsystems werden aufgelistet. Diese sollen im Rahmen der Verlängerung des Pilotprojektes bis 2026 beantwortet und im Abschlussbericht des Projektes dargestellt werden.