Böden im Klimawandel

Böden sind Reaktoren die in Abhängigkeit von ihrem Wasser-, Luft- und Wärmehaushalt sowie ihrer Bewirtschaftung und Nutzung unterschiedliche Mengen an Kohlenstoff in der Form von Humus speichern bzw. umsetzen können. Das bedeutet, dass Klimaänderungen und auch Änderungen in der Bewirtschaftung zu neuen Gleichgewichten im Humusgehalt des Bodens führen können. Damit verbunden kann der Boden zur Senke oder auch zur Quelle von Kohlenstoff werden.

Welche Böden unter welchen Rahmenbedingungen wieviel Kohlenstoff längerfristig binden bzw. emittieren ist Gegenstand von Forschungsvorhaben und kann nicht pauschal beantwortet werden.

Ebenfalls schlecht einschätzbar sind bisher die Auswirkungen des Klimawandels auf das Bodenleben. In einer Handvoll Boden leben mehr Mikroorganismen als Menschen auf der Erde. Wie viele von ihnen und welche Arten werden bei länger anhaltenden Trockenperioden überleben? Humus wird durch die Aktivität von Bodenorganismen zersetzt. Wird es dann zu weniger Humusabbau kommen  oder wird der Humusabbau durch die Klimaänderung forciert?

Im Zuge des Klimawandels werden Starkniederschlagsereignisse häufiger auftreten. Diese führen zu verstärktem Abtrag von unbedecktem Boden. Wo der Boden als Speichermedium für Wasser nicht abgetragen wird findet Verschlämmung statt. Das heißt, die Porenräume werden mit feinen Bodenteilchen verstopft. Sie verlieren dadurch ihre Funktion als Wasserspeicher. Das Wasser fließt infolgedessen an der Oberfläche ab und das Hochwasserrisiko wird erhöht.

Das auf den Boden fallende Niederschlagswasser sickert ein, wird in den Poren gespeichert und entgegen der Schwerkraft festgehalten. Sowohl die Wasseraufnahme durch die Pflanzen als auch die Verdunstung des Wassers von der Bodenoberfläche verringern die im Boden gespeicherte Wassermenge. Ausbleibende Niederschläge sorgen dafür, dass der Wasserspeicher nicht wieder aufgefüllt und die für Pflanzen verfügbare Wassermenge immer knapper wird. In der Folge müssen die Pflanzenwurzeln Wasser aus immer tieferen Schichten fördern, geraten in Trockenstress und müssen letztlich ihr Wachstum einstellen, wenn nicht genügend Wasser zur Verfügung steht. Hält solch eine Phase länger an, beginnen die Pflanzen abzusterben.

Die letzten Jahre, insbesondere die Jahre 2013 bis 2019, waren im Vergleich zur Klimareferenzperiode 1961 bis 1990 deutlich zu trocken. Die fehlenden Niederschläge führten zu einem großen Wasserdefizit im Boden. Der Bodenwasserspeicher entleerte sich schleichend und es häuften sich Perioden, in denen der Boden stark austrocknete.