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Bodenstabilität: Wie Pflanzen und Pilze den Boden stabilisieren

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Die Vegetation leistet vielerorts einen erheblichen Beitrag zum Schutz vor Naturgefahren, indem sie Böden stabilisiert. Wir untersuchen den Einfluss von Wirtspflanzen und ihren Mykorrhizapilzen auf die Bodenstabilität.

 

Der Wald schützt vor Naturgefahren: Er kann das Anbrechen von Lawinen verhindern, Steinschlag bremsen und steile Hänge stabilisieren. Aber nicht nur Bäume, auch andere Pflanzen auf Wiesen und Weiden schützen vor Erosion und Rutschungen. Sie festigen den Boden mit ihren Wurzeln. Mit dem oberirdischen Teil bedecken Pflanzen den Boden. Äste und Blätter bremsen die Aufprallenergie des Niederschlags und schirmen die Oberfläche gegen Wind ab. So vermindern sie die Anfälligkeit des Bodens auf Erosion. Mit ihren Wurzeln verstreben die Pflanzen das Bodenmaterial. Sie entziehen ihm auch Wasser, was die Gefahr von Vernässung und Rutschungen zusätzlich senkt. Damit die Pflanzen diese Aufgaben erfüllen können, müssen sie wachsen – unter den feindlichen Boden- und Geländebedingungen auf wüstenähnlichen Böden oder Rutschhängen alles andere als eine Selbstverständlichkeit.

Feines Netzwerk verhindert Rutschungen

Fast alle Pflanzen gehen mit Pilzen eine enge Partnerschaft ein, indem sie in einer Wurzelsymbiose (Mykorrhiza) zusammenleben. Während die Pflanze den Pilz über die Photosynthese mit Zucker versorgt, hilft der Pilz der Pflanze – wie ein Gärtner – bei der Wasser- und Nährstoffaufnahme. Er besiedelt die Feinwurzeln seiner Wirtspflanze und durchdringt den Bodenkörper mit unzähligen feinen Fäden (Hyphen). Der Durchmesser dieser Hyphen (2-5 μm) ist um ein Vielfaches kleiner als derjenige der Wurzeln. Pilze erreichen so viel mehr Wasser- und Nährstoffreserven, die Aufnahmefläche der Pflanzenwurzel wird bis zu fünfzigmal grösser. Die Folge: Pflanzen und vor allem ihre Wurzeln wachsen besser und schneller und erhöhen damit die Bodenstabilität.

Seit kurzem weiss man, dass die Pilzpartner nicht nur indirekt über das verbesserte Pflanzenwachstum, sondern auch direkt als Baumeister stabiler Bodenaggregate eine wichtige Rolle für die Bodenentwicklung und -stabilität spielen. Mit ihren grossräumigen Hyphennetzwerken umgarnen sie kleinste Bodenpartikel, formen Mikro- und Makroaggregate, die sie – wie ein Maurer – mit "Kittsubstanzen" (Polysaccharide) zusätzlich zementieren. Neben der mechanischen Festigkeit dienen diese Bausteine gleichzeitig der Wasser- und Nährstoffspeicherung. Denn nur wenn stabile Bodenaggregate und Poren vorhanden sind, werden Wasser und Nährstoffe im Boden zurückgehalten.

Mykorrhizapilze beeinflussen auch die Diversität und Entwicklung von Pflanzengemeinschaften, was zusätzlich zur Schutzwirkung der Vegetation beiträgt. Ein intaktes "Mykorrhizafundament“ ist deshalb Voraussetzung, um langfristig und erfolgreich Erosions- und Rutschhänge zu stabilisieren sowie Winderosion und Desertifikation zu bekämpfen. Durch Unwetter wie Starkniederschläge und Winderosion wird der natürliche Vorrat an Mykorrhizapilzen drastisch reduziert. Daher müssen im Rahmen von Renaturierungsmassnahmen zusammen mit den Pflanzen geeignete Symbiosepilze zugegeben werden. Wie bei den Pflanzen ist bei der Auswahl der Pilze darauf zu achten, dass standortgerechte Arten verwendet werden.

 
 
 
 

Themen

Skipisten und Umwelt

Seit über 10 Jahren erforscht das SLF, wie sich der Skitourismus auf die Umwelt, speziell auf die Vegetation auswirkt.

 

Forschungsgruppe

Gebirgsökosysteme

Das Team "Gebirgsökosysteme" beschäftigt sich mit Ökosystemen oberhalb und unterhalb der Waldgrenze.

Wildbäche und Massenbewegungen

Das Team "Wildbäche und Massenbewegungen" erforscht Gerinneprozesse und Wechselwirkungen zwischen steilen Gerinnen und den seitlichen Einhängen.

 

Infrastruktur

Versuchsflächen Bodenstabilität

Mit Hilfe von Stützwerken haben die Pflanzen in den knapp 30 Jahren die Versuchsflächen stabilisiert und seither schon manchem Unwetter getrotzt.

 

Weiterführende Informationen