
Beschleunigter Selbstheilungsprozess im Regenwald: Wenn der Stickstoff knapp wird, fixiert ein diverser Baumbestand den essentiellen Nährstoff selber. Im Fachmagazin Nature berichten Forscher des Smithsonian Tropical Research Institute (STRI), dass Bäume zum einen aktiv die natürliche Regeneration tropischer Wälder beschleunigen. Zum anderen hängt die Menge des gebundenen Luftstickstoffs von der Zusammensetzung der Baumarten ab, welche sich im Laufe des Regenerationsprozesses aber stetig verändert.
Die Stickstofffixierung tropischer Bäume habe direkten Einfluss auf die Kohlenstoffspeicherung aufgegebener Acker- und Weideflächen, vermutet Jefferson Hall, Leiter des STRI-Agua Salud Projekts in Panama. Der Wissenschaftler fügt an: „Bäume aktivieren bzw. deaktivieren die N-Fixierung in Abhängigkeit vom Bedarf an Stickstoff im System.“

Stickstoff fördert Wachstum – Bindung von atmosphärischem Kohlenstoff
Um herauszufinden, inwieweit die Wachstumsrate der Bäume mit dem Stickstoffgehalt der Böden ehemaliger, landwirtschaftlicher Nutzflächen zusammenhängt, untersuchten die Forscher auf ausgewählten Parzellen unweit des Panamakanals die natürliche Regeneration des Waldes. Sie verglichen hierfür Baumbestände aufgegebener Flächen, die seit zwei, zwölf, dreißig und achtzig Jahren nicht mehr bewirtschaftet wurden, mit Bäumen aus alten Regenwäldern. Die Wissenschaftler fanden unter anderem heraus, dass in den ersten zwölf Wuchsjahren eines neuen Waldes bestimmte N-Fixierer genug Stickstoff im Boden binden, um 50.000 Kilogramm Kohlenstoff pro Hektar im selben Zeitraum zu speichern.
Hierbei spielt die Artenvielfalt eine wichtige Rolle, betont Sarah Battermann von der Princeton University. Jede Baumart binde Stickstoff und Kohlenstoff anders und sei je nach Altersstadium häufiger oder seltener im Ökosystem anzutreffen, erläutert die Wissenschaftlerin. „Man kann wirklich sehen, wie die verschiedene Akteure zur Entwicklung eines reifen tropischen Waldes beitragen.“
Lars Hedin, Battermanns Kollege an der Princeton University, erklärt: „Tropische Wälder sind eine riesige Kohlenstoffsenke. Wenn Bäume einfach wachsen und Kohlenstoff speichern könnten, hätte man eine schnelle Absenkung [des atmosphärischen C-Gehalts]. Wenn sie allerdings nicht genug Stickstoff haben, nehmen sie auch keinen Kohlenstoff auf.“ In temperierten Wäldern, wie man sie in Nordamerika und Europa findet, kommen N-fixierende Bäume in der Regel nicht vor.

Leguminosen – Leben mit Untermietern
Leguminosen, zu deutsch Hülsenfrüchtler, beherbergen in ihren Wurzelknöllchen stickstofffixierende Bakterien (Rhizobien). Diese Symbiose bietet den Bakterien Schutz vor Luftsauerstoff. Im Gegenzug erhalten die Pflanzen, wie Erbsen, Bohnen und Linsen, den wertvollen Nährstoff Stickstoff.
Dieses Zusammenspiel ermöglicht sogar die Besiedlung karger oder degradierter Böden. Leguminosen können die Nährstoffversorgung ausgelaugter Böden verbessern und werden beispielsweise in der Landwirtschaft gezielt zur Aufbesserung von Ackerflächen eingesetzt. Lars Hedin vermutet, dass gerade diese Pflanzen die Kohlenstoffspeicherkapazität tropischer Wälder entscheidend beeinflussen und der Kohlenstoffgehalt wiederum großen Einfluss auf die Diversität des Ökosystems hat. JET
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