02.02.2026
Einfluss intensiver Landnutzung auf ökologische Prozesse in Böden:
Auch drei Jahre nach reduzierter landwirtschaftlicher Nutzung bleibt die Fähigkeit von Grünlandböden, das klimaschädliche Gas Methan aus der Atmosphäre zu binden, stark eingeschränkt. Das zeigt eine neue Studie unter Leitung des Leibniz-Zentrums für Agrarlandschaftsforschung (ZALF). Die Ergebnisse wurden im Fachjournal Soil Biology and Biochemistry veröffentlicht.
Methan ist eines der wichtigsten Treibhausgase: Über einen Zeitraum von 20 Jahren wirkt es etwa 80-mal stärker als Kohlendioxid. Grünlandböden können helfen, Methan aus der Atmosphäre aufzunehmen – zumindest, wenn sie nicht zu intensiv bewirtschaftet werden. Ein Forschungsteam aus mehreren deutschen Universitäten und dem ZALF untersuchte nun, ob sich diese natürliche Senkenfunktion durch eine reduzierte Grünlandnutzung (Extensivierung) kurzfristig wiederherstellen lässt. Das Ergebnis: Auch nach drei Jahren ohne Düngung, Beweidung und nur einer Mahd pro Jahr konnten die Böden Methan nicht wieder in größerem Umfang aufnehmen.
Drei Jahre reichen nicht aus
In der Studie untersuchten die Forschenden 45 intensiv genutzte Grünlandflächen in drei Regionen Deutschlands. Auf jeweils einer Teilfläche pro Standort wurde die Nutzung deutlich reduziert: kein Dünger, keine Tiere und nur eine Mahd pro Jahr. Zusätzlich wurden 15 historisch extensiv bewirtschaftete Flächen einbezogen, die als regionaler Referenzwert für die Senkenfunktion dienten.
Zwar zeigten die drei Jahre lang extensivierten Flächen eine geringere Bodenverdichtung, einen veränderten Wasserhaushalt und eine geringere Anzahl der Mikroorganismen, die unter Sauerstoffabschluss Methan erzeugen (Methanogene). Doch das Potenzial zur Methanaufnahme aus der Atmosphäre durch andere Mikroben, die sogenannten Methanotrophen, blieb unverändert und deutlich unter dem Referenzwert der historisch extensiv genutzten Flächen in allen Regionen.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass eine mögliche Erholung der hoch spezialisierten Mikroorganismen zur Methanaufnahme aus der Atmosphäre viel Zeit braucht”, sagt
ZALF-Forscher Nils Volles, Autor der Studie. „Die beobachteten Veränderungen geben jedoch Hinweise auf mögliche Mechanismen, die die Wiederherstellung der Senkenfunktion begünstigen könnten.“
Was macht die Böden zu Methan-Senken – und was stört sie dabei?
Im Zentrum der Untersuchung standen die Methanotrophen: Bakterien, die Methan aufnehmen und in weniger schädliches Kohlendioxid umwandeln können. Besonders interessiert waren die Forschenden an der Methanotrophen-Gruppe „USCγ“, die atmosphärisches Methan bereits in sehr geringen Konzentrationen umsetzt. Diese war auf den extensiv genutzten Flächen in größerer Zahl vorhanden – ein Zeichen dafür, dass diese Flächen nach langer Schonung möglicherweise ihre Senkenfunktion wiederherstellen können.
Die intensive landwirtschaftliche Nutzung – mit der Verdichtung des Oberbodens durch Maschinen und Beweidung sowie den erhöhten Stickstoffeintrag – kann diese Mikroorganismen nachhaltig schädigen. Sie verändert die chemischen und physikalischen Bedingungen im Boden und verringert die Durchlüftung und damit den Zugang zu Methan und Sauerstoff aus der Atmosphäre. Dadurch können die Methanotrophen schlechter arbeiten – selbst dann, wenn sich die Nutzung ändert.
Wofür die neuen Erkenntnisse wichtig sind
Die Studie macht deutlich, wie sensibel ökologische Prozesse von der Intensität der Landnutzung abhängen – und wie zeitintensiv deren Regeneration möglicherweise ist. Für die Forschung bedeutet das: Es braucht langfristige Untersuchungen, um die Erholungszeiten von Böden realistisch abschätzen zu können. Für die Praxis und Politik folgt daraus, dass Maßnahmen zum Klimaschutz in der Landwirtschaft frühzeitig ergriffen und über lange Zeiträume gedacht werden müssen.
Ob und wie sich die Senkenfunktion mit gezielten Maßnahmen – etwa einer Verbesserung der Bodenstruktur oder aktiven Unterstützung der Methanotrophen – schneller wiederherstellen lässt, ist eine offene Frage. Zentral dafür ist ein verbessertes Verständnis der spezialisierten Mikroorganismen, deren Physiologie und Ökologie noch zu wenig erforscht ist.
Projektpartner:
- Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF)
- Universität Greifswald
- Universität Hohenheim
Förderhinweis:
Das Projekt wurde gefördert durch das DFG Priority Program 1374, “Infrastructure-Biodiversity-Exploratories”, Projektnummer 512405836.
Weitere Informationen:
https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109981
Hinweis zum Text:
Dies ist eine mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz erstellte Zusammenfassung des Originaltextes: Volles, N., Winter, H., Groß, V., Bielcik, M., Urich, T., Kolb, S., Marhan, S. (2025): Methane sink function of grassland soil microbiomes – negative effects of intensive management persist three years after land-use extensification. Soil Biology and Biochemistry, 211, 109981.
https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2025.109981, veröffentlicht Open Access unter der Lizenz CC BY 4.0. Der Text wurde unter den Gesichtspunkten der KI-Regelungen am ZALF sorgfältig überprüft und überarbeitet.
