Konzept für ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring
Konzept
Das „Konzept für ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring: Grundlagen und bundesweite Ersterfassung“ bildet den fachlichen Startpunkt für die Entwicklung eines bundesweiten Bodenbiodiversitätsmonitorings. Es legt übergeordnete Ziele fest, beschreibt zentrale fachliche Grundlagen und gibt Empfehlungen für eine harmonisierte, ökosystemare und modulbasierte Erfassung der Bodenbiodiversität. Ein Schwerpunkt liegt auf dem ersten grundlegenden Monitoringmodul: der bundesweiten Ersterfassung der Bodenbiodiversität. Dafür benennt das Konzept methodische Anforderungen, relevante Organismengruppen und mögliche Synergien mit bestehenden und geplanten Monitoringaktivitäten. Die Umsetzung dieses Moduls schafft wichtige Voraussetzungen, um künftig ein umfassendes Trendmonitoring entwickeln zu können. Das Konzept ist dabei nicht als abgeschlossener Endpunkt zu verstehen, sondern als dynamische Grundlage. Es wird unter Moderation des Monitoringzentrums gemeinsam mit dem Fachgremium Bodenbiodiversität und weiteren Akteurinnen und Akteuren weiterentwickelt und an zukünftige Anforderungen angepasst.
Notwendigkeit
Boden ist einer der artenreichsten Lebensräume der Erde – und zugleich einer der am wenigsten sichtbaren. Die enorme Biodiversität im Boden trägt wesentlich zur Bodenfruchtbarkeit, Nährstoffversorgung, Kohlenstoffspeicherung und Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen bei. Gleichzeitig steht das Bodenleben unter Druck: etwa durch intensive Landnutzung, Klimawandel, Bodenverdichtung, Versiegelung, Verschmutzung und den Verlust organischer Bodensubstanz. Für viele Bodenorganismengruppen fehlen bislang jedoch belastbare Informationen zu Vorkommen, Verbreitung und Zustand. Ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring ist daher notwendig, um diese Wissenslücken zu schließen und die Bodenbiodiversität künftig systematisch, vergleichbar und repräsentativ erfassen zu können. So entsteht eine wichtige Grundlage, um den biologischen Zustand von Böden besser zu bewerten und Schutzmaßnahmen gezielter abzuleiten.
Dieser Bedarf wird auch in der Nationalen Biodiversitätsstrategie 2030 (NBS 2030) formuliert. Dabei handelt es sich um eine umfassende Strategie der Bundesregierung, um den Verlust der biologischen Vielfalt in Deutschland aufzuhalten und umzukehren. Im 1. Aktionsplan zur NBS 2030 wird die Erstellung eines Konzeptes explizit als Maßnahme (4.1.2.) auf dem Weg zur Erreichung eines guten biologischen Zustands unserer Böden bis 2050 benannt.
Fachgremium Bodenbiodiversität
Das Konzept wurde vom Fachgremium „Monitoring der Bodenbiodiversität und ihrer Funktionen“ erarbeitet, das bereits 2021 nach der Eröffnung des Monitoringzentrums einberufen wurde. Im Gremium engagieren sich Expertinnen und Experten aus Bodenzoologie und Bodenmikrobiologie, Monitoringpraxis, Forschung sowie Landesfach- und Bundesbehörden. Die Arbeit des Fachgremiums wird durch die Zentrale des Monitoringzentrums koordiniert und bei Bedarf durch weitere Expertise ergänzt.
Ziele
Ein modular aufgebautes, bundesweit harmonisiertes Monitoring der Bodenbiodiversität soll verlässliche Daten liefern. Diese Daten helfen dabei, folgende Fragen zu beantworten:
- Wie ist der Zustand und die zeitliche Entwicklung der Bodenbiodiversität in den verschiedenen terrestrischen Lebensraumtypen Deutschlands und was sind die Ursachen für Veränderungen der Bodenbiodiversität?
- Welche Folgen haben Veränderungen der Bodenbiodiversität für andere Bestandteile der Biodiversität und die Funktionalität und Leistungsfähigkeit der terrestrischen Ökosysteme?
- Wie wirksam schützen Maßnahmen, Strategien und Instrumente des Natur- und Bodenschutzes die Bodenbiodiversität?
Der Boden ist eng mit dem oberirdischen System verknüpft, da viele Prozesse und Gemeinschaften miteinander interagieren. Deshalb folgt das Monitoring der Bodenbiodiversität einem umfassenden ökosystemaren Ansatz. Dieser Ansatz soll die Lücke im bundesweiten Biodiversitätsmonitoring schließen. Dabei wird die Bodenbiodiversität in verschiedenen Lebensräumen untersucht, wobei das Zusammenspiel in der Nahrungskette, das heißt der verschiedenen Trophieebenen berücksichtigt wird.
Auf Bestehendem aufbauen
Ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring beginnt nicht bei null: In Deutschland bestehen bereits zahlreiche Monitoring- und Erfassungsaktivitäten, die wichtige Anknüpfungspunkte bieten. Dazu zählen unter anderem Programme zum Bodenzustand in Wald und Landwirtschaft, die Bodendauerbeobachtung der Bundesländer sowie europäische und internationale Initiativen wie zum Beispiel LUCAS Soil.
Das Konzept identifiziert diese bestehenden Grundlagen und zeigt auf, welche Potenziale sie für den Aufbau eines bundesweit harmonisierten Monitorings der Bodenbiodiversität bieten. Gleichzeitig wird deutlich, wo bislang Lücken bestehen, etwa bei der Vergleichbarkeit von Methoden, der bundesweiten Repräsentativität oder der Erfassung bestimmter Bodenorganismengruppen. Ziel ist es, vorhandene Erfahrungen, Kulissen und Strukturen bestmöglich einzubeziehen und daran anschlussfähig zunächst ein erstes Monitoringmodul zur bundesweiten Ersterfassung zu entwickeln.
Bundesweite Ersterfassung
Um die Ziele des bundesweiten Bodenbiodiversitätsmonitorings zu erreichen ist zunächst eine bundesweite Ersterfassung der Bodenbiodiversität notwendig. Dies ist ein grundlegender Schritt, um lebensraumtypische bodenbiologische Referenzwerte zu definieren und messbare Indikatoren zu identifizieren. Dafür hat das Fachgremium Empfehlungen entwickelt, deren Relevanz aber über diese erste Phase hinaus reicht: Die Empfehlungen sind auch für ein langfristiges Trendmonitoring maßgeblich, sofern sie sich in der Umsetzung als praktikabel und aussagekräftig erweisen.
Ziele der bundesweiten Ersterfassung
Mit einer Bestandsaufnahme soll ein breites Bodenbiodiversitätsspektrum erstmals bundesweit harmonisiert quantitativ und qualitativ erfasst werden. Dadurch sollen Kenntnislücken zur lebensraumtypischen Etablierung der Bodenbiodiversität geschlossen werden. Sowohl für die Gesamtlandschaft als auch für naturnahe Standorte als mögliche Hotspots der Bodenbiodiversität sollte eine Beschreibung lebensraumtypischer Bodenlebensgemeinschaften und -netzwerke erfolgen. Die Bundesweite Ersterfassung trägt somit wesentlich zur Erfüllung der formulierten Zielstellungen „Zustand erfassen“, „Kenntnisstand verbessern“, „Bodengesundheit bewerten“, „Beratung und Empfehlung“ sowie „Ursachen erkennen“ bei.
Die Stichprobenkulisse soll so angelegt sein, dass sie verschiedene Lebensraumtypen, Nutzungsformen und Nutzungsgradienten in Deutschland repräsentativ abbildet. Dabei sollen auch naturnahe Lebensräume berücksichtigt werden, um lebensraumtypbezogene Referenzdaten ableiten zu können. Gleichzeitig wird empfohlen, bestehende Kulissen und Probenahmepunkte aus laufenden Monitoringprogrammen möglichst zu nutzen, etwa aus der Bodendauerbeobachtung, den Bodenzustandserhebungen oder dem bundesweiten Insektenmonitoring. Begleitend erhobene Standort- und Bodendaten helfen, die Ergebnisse der bodenbiologischen Erfassung einzuordnen. Die Kulisse soll auf Grundlage der Ersterfassung geprüft und für ein späteres Trendmonitoring weiterentwickelt werden.
Die Auswahl der Organismengruppen für die bundesweite Ersterfassung ist ein fachlich begründeter Kompromiss zwischen möglichst umfassender Abbildung der Bodenbiodiversität und praktischer Umsetzbarkeit. Empfohlen werden Organismengruppen, die einen hohen Informationswert für den Zustand und die Funktionen von Böden haben, sensibel auf Umwelteinwirkungen reagieren und mit etablierten Methoden erfassbar sind. Um unterschiedliche Größenklassen, Lebensweisen und trophische Ebenen abzudecken, umfasst die Auswahl Mikroorganismen, Fadenwürmer, Horn- und Raubmilben, Springschwänze, Enchyträen und Regenwürmer. Ergänzend wird empfohlen, Schnittstellen zu anderen Monitoringprogrammen zu nutzen, etwa zur Erfassung bodenlebender Spinnen und Laufkäfer im bundesweiten Insektenmonitoring. So entsteht ein noch breiteres Bild der strukturellen und funktionellen Vielfalt des Bodenlebens.
Für die bundesweite Ersterfassung empfiehlt das Fachgremium zunächst vor allem morphologische Erhebungs- und Bestimmungsmethoden. Der Grund dafür ist, dass möglichst belastbare Informationen auf Artebene sowie zu Abundanzen der ausgewählten Organismengruppen gewonnen werden sollen. Diese Informationen sind wichtig, um lebensraumtypbezogene Referenzgemeinschaften abzuleiten und die Bodenlebensgemeinschaften fachlich differenziert einordnen zu können. Gleichzeitig wird in DNA-basierten Methoden ein großes Potenzial gesehen, um klassische Verfahren künftig zu ergänzen und die Erfassung der Bodenbiodiversität breiter und effizienter zu machen. Die Methoden sollen sich an geltenden DIN-Normen orientieren und zugleich so konkretisiert werden, dass die Ergebnisse bundesweit vergleichbar sind. Wichtig sind einheitliche Vorgaben zu Witterungsbedingungen bei Probenahme, Beprobungsmustern, Probenahmetiefen und Dokumentation der Standortbedingungen.
Es sollen Messparameter erhoben werden, die den Zustand der Bodenlebensgemeinschaften aussagekräftig beschreiben und Hinweise auf Veränderungen der Bodenqualität geben können. Dazu dienen Kenngrößen wie Abundanz, Diversität und Gemeinschaftsstruktur der ausgewählten Organismengruppen. Ergänzend sollen auch funktionelle Aspekte berücksichtigt werden, etwa die Einordnung von Bodenorganismen in trophische Ebenen, funktionelle Gruppen oder Lebensformen. So lassen sich nicht nur Vorkommen und Vielfalt erfassen, sondern auch Bezüge zu wichtigen Bodenfunktionen wie Nährstoffkreisläufen oder Bodenwasserhaushalt herstellen.
Begleitdaten sind notwendig, um die Ergebnisse der bodenbiologischen Erfassung im Kontext des jeweiligen Standorts interpretieren und bewerten zu können. Sie beschreiben natürliche Standortfaktoren wie Relief, Habitat oder Bodeneigenschaften ebenso wie anthropogene Einflussgrößen, etwa Landnutzung oder stoffliche Belastungen. Für die bundesweite Ersterfassung empfiehlt das Fachgremium ein Begleitdatenset, das möglichst an jedem Standort erhoben oder aus bestehenden Datenquellen ergänzt werden sollte. Dabei sollen Synergien mit bestehenden Monitoringprogrammen genutzt werden, da viele Flächen bereits bodenkundlich und standortbezogen charakterisiert sind. Dynamische Parameter wie pH-Wert, Bodenfeuchte, Bodentemperatur, Nutzung oder stoffliche Belastungen sollten dagegen möglichst zeitgleich mit der bodenbiologischen Erfassung erhoben werden. So können Biodiversitätsdaten besser verglichen, mögliche Einflussfaktoren eingeordnet und Grundlagen für spätere Bewertungen geschaffen werden.
DNA-basierte Methoden bieten großes Potenzial, die Erfassung der Bodenbiodiversität künftig zu ergänzen und weiterzuentwickeln. Dafür empfiehlt das Fachgremium, bereits im Rahmen der bundesweiten Ersterfassung wichtige Grundlagen zu schaffen, etwa durch den Ausbau von Referenzdatenbanken oder methodische Vergleiche zwischen morphologischer und molekularer Artbestimmung.
Eng damit verbunden ist die Probenarchivierung. Durch die standardisierte Einlagerung von Bodenproben, DNA-Extrakten und ausgewählten Organismenproben können Ergebnisse gesichert, spätere Überprüfungen ermöglicht und künftige Analyseverfahren genutzt werden. Die bundesweite Ersterfassung erhält damit auch eine wichtige Funktion als Referenzpunkt für spätere Bewertungen von Veränderungen der Bodenbiodiversität.
Umsetzung einer Basiserhebung BioDIVE4Soil
Das Fachgremium zur Bodenbiodiversität hat ein Monitoringmodul zur bundesweiten Ersterfassung entwickelt. Dieser umfassende Leitfaden enthält neben der Auswahl relevanter Bodenorganismengruppen und Kriterien für die Probenahmestellenauswahl auch Erfassungsmethoden und Definitionen für relevante Messparameter sowie notwendige Begleitdaten. Damit schafft es die Grundlage für ein konsistentes und vergleichbares Monitoring der Bodenbiodiversität in Deutschland.
Das Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK) bot einen entscheidenden Anstoß für die Umsetzung einer solchen Ersterfassung. Mit der Maßnahme 6.4 des ANK „Stärkung der Bodenbiodiversität als unverzichtbarer Beitrag für den Natürlichen Klimaschutz“ hat die Bundesregierung 2023 den Auftrag formuliert, die Bodenbiodiversität als Grundlage für klimarelevante Bodenfunktionen zu stärken. Zur Umsetzung dieser Maßnahme wird am Umweltbundesamt seit 2025 das umfangreiche Projekt „Vorbereitung und Durchführung einer bundesweiten Basiserhebung Bodenbiodiversität zur Ableitung lebensraumtypischer Referenzwerte für einen guten ökologischen Bodenzustand; Untersuchung des Wirkungsgefüges, Etablierung eines bundesweiten Messnetzes“ (Kurztitel: „Basiserhebung Bodenbiodiversität“) durchgeführt. Das Projekt knüpft unmittelbar an die fachliche Vorarbeit des Fachgremiums „Monitoring der Bodenbiodiversität und ihrer Funktionen“ zur bundesweiten Ersterfassung an, adressiert aber auch zusätzliche spezifische Fragen.
Ausblick: Weg zum Trendmonitoring
Das UBA-Projekt „Basiserhebung Bodenbiodiversität: BioDive4Soil“ verfolgt das Ziel, lebensraumtypische Bodenlebensgemeinschaften in Deutschland zu beschreiben. Zudem sollen Referenzwerte für einen guten ökologischen Bodenzustand ermittelt und geeignete Indikatoren für dessen Bewertung identifiziert werden, die für die Erfüllung von Berichtspflichten im Rahmen nationaler und internationaler Strategien und Richtlinien wie dem Soil Monitoring Law und der Nationalen Biodiversitätsstrategie (NBS) benötigt werden. Ergänzend werden an ausgewählten Standorten intensive Untersuchungen durchgeführt, um Zusammenhänge zwischen Bodenlebensgemeinschaften und Stressoren besser zu verstehen. Auf diese Weise unterstützt die Umsetzung der ANK-Maßnahme 6.4 den Aufbau eines bundesweiten Monitorings, das Veränderungen der Bodenbiodiversität künftig verlässlich abbilden kann.
Entscheidend für die künftige Etablierung eines robusten Trendmonitorings ist das Ausschöpfen von Synergien aus bereits bestehenden und fortlaufenden Monitoring-Initiativen. Für die Konzeptionierung und angestrebte Etablierung eines bundesweiten Trendmonitorings werden die Erkenntnisse des UBA-Projekts und die Ergebnisse anderer bestehender Monitoring-Initiativen berücksichtigt. Projekte wie die Biologische Bodenzustandserhebung im Wald (BBZE), die auch im Konzept für ein Nationales Biodiversitätsmonitoring im Wald (NaBioWald) verankert ist, die Bodendauerbeobachtungsprogramme der Bundesländer, das bundesweite Monitoring der biologischen Vielfalt in Agrarlandschaften (MonViA), die Bodenzustandserhebung Landwirtschaft (BZE-LW) und das europäische Bodenmonitoringprogramm LUCAS Soil tragen mit ihren Erfassungen relevanter Bodenbiodiversitätsparameter und Einflussfaktoren, teils mit bundesweit repräsentativem Charakter für bestimmte Lebensraumtypen (z.B. in Wäldern), maßgeblich bei. Eine konsistente Weiterentwicklung des Monitorings erfordert eine koordinierte Zusammenarbeit aller beteiligten Akteurinnen und Akteure. Das Fachgremium versteht sich als die Instanz, die diese Koordination aktiv vorantreibt und bündelt. Gemeinsames Ziel ist ein langfristig angelegtes bundesweit repräsentatives Trendmonitoring aufzubauen, das es ermöglicht, die zeitliche Entwicklung der Bodenbiodiversität systematisch zu verfolgen und belastbare Trends zu identifizieren. Ein solches ist für die langfristige Bewertung und den Schutz der Bodenbiodiversität unerlässlich.
Rolle des Fachgremiums in den kommenden Jahren
Mit der Erarbeitung des Grundlagenkonzepts für ein bundesweites Bodenbiodiversitätsmonitoring hat das Fachgremium einen wichtigen Meilenstein erreicht. In den kommenden Jahren wird es nun darum gehen, die darin beschriebenen Grundlagen weiter zu operationalisieren, mit laufenden Vorhaben zu verknüpfen und schrittweise in ein umsetzbares langfristiges Monitoring zu überführen. Zusätzliche Dynamik erhält dieser Prozess durch aktuelle politische Entwicklungen auf nationaler und europäischer Ebene, insbesondere die EU-Bodenrichtlinie (Soil Monitoring Law, Richtlinie (EU) 2025/2360).
Das Fachgremium „Monitoring der Bodenbiodiversität und ihrer Funktionen“ begleitet diesen Prozess weiterhin als übergeordnete akteursübergreifende fachliche Austausch- und Beratungsebene. Eine wichtige Aufgabe wird darin bestehen, Ergebnisse aus Forschung, Monitoringpraxis und laufenden Projekten zusammenzuführen, aus Monitoringperspektive einzuordnen und verbleibende Lücken zu identifizieren. Dazu gehören unter anderem Fragen zur Entwicklung von Indikatoren, zur funktionellen Bewertung von Bodenbiodiversität, zur Anwendung molekularer Methoden sowie zur besseren Verknüpfung von Bodenbiodiversitätsmonitoring mit bestehenden Erhebungen und Programmen. Kurz- bis mittelfristig wird außerdem die Stärkung von Artenkenntnis im Bodenbiodiversitätsmonitoring ein Schwerpunkt sein. Hierzu soll eine Handlungsempfehlung erarbeitet werden, die Bedarfe, bestehende Ansätze und mögliche Maßnahmen zur Qualifizierung und Nachwuchsförderung bündelt.