Bis keine Spur mehr bleibt

Totholz muss nicht tot sein: Baumstämme, die im Wald liegen bleiben, bilden einen Lebensraum für Tiere, Pflanzen und Pilze. Im Exploratorium Schwäbische Alb wird daran langfristig geforscht.

ALEXANDER THOMYS |

In einem Waldstück hinter dem Dapfener Sportplatz ist die Welt der Forschung zu Hause: Derzeit sind dort Wissenschaftler aus Freiburg, Zittau, Halle und München zugange. Sie beschäftigen sich mit Baumstämmen, die dort 2008 abgelegt worden sind. Im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes Exploratorium Schwäbische Alb untersuchen die Teams der verschiedenen Universitäten in jeweils eigenen Projektgliederungen, wie sich die Stämme in der Natur mit der Zeit zersetzen.

Im Jahr 2008 wurden die 39 Baumstämme aus Thüringen in das Forschungsgebiet bei Dapfen gebracht. Ahorn, Birke, Buche, Douglasie, Eiche, Esche, Fichte, Hainbuche, Kiefer, Kirsche, Lerche, Linde und Pappel: Von diesen 13 Arten liegen an drei Stellen auf der Versuchsfläche im Wald in Blöcken rund vier Meter lange Stämme beieinander. Sich selbst überlassen - aber doch genauestens erforscht. Während an zwei Stammgruppen detailliert vermessen und geforscht wird, bleibt die dritte Gruppe als Kontrollgruppe zumeist unberührt liegen.

"Das Ziel ist, die Entwicklung und den Zersetzungsprozess bis zum Ende zu erforschen, bis keine Spuren von den Bäumen mehr bleiben", sagt Claudia Seilwinder vom Lehrstuhl für terrestrische Ökologie der Technischen Universität München. "Etwas so langfristig zu beobachten, ist großartig", ergänzt die Mitarbeiterin der TU München. Zugleich betont sie, dass manche Erkenntnisse auch nur über solch lange Zeiträume gewonnen werden könnten. "Viele Lebensgemeinschaften im Totholz kommen erst, wenn das Holz fast verrottet ist." In den üblichen Forschungsperioden - finanziert werden die Projekte meist nur über drei Jahre - sei dies kaum möglich.

Seilwinder selbst prüft mit ihren Kollegen die Entwicklung der Dichte der Baumstämme - anhand dessen lässt sich nachvollziehen, wie weit die Zersetzung durch Umwelteinflüsse und Insekten bereits vorangeschritten ist. "Die Dichte ist für uns eine wichtige Bezugsgröße", betont Seilwinder. Noch prüfen die Forscher sie anhand von Bohrproben, die im Labor genauer untersucht werden. Noch.

Denn je länger der Zersetzungsprozess dauert, desto weicher wird das Material. Irgendwann wird der Bohrer nicht mehr greifen. "Dann werden wir uns etwas neues überlegen", meint die Münchnerin. Ein Detail, das zeigt, um was es im Exploratorium Schwäbische Alb geht: um Grundlagenforschung. Da müssen manchmal auch Forschungsmethoden erst entwickelt werden. Übergeordnet soll in den Exploratorien (siehe Infokasten) untersucht werden, wie die Artenvielfalt auf land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen von der Intensität der Bewirtschaftung abhängt.

"Wir beobachten nicht nur, wir manipulieren und experimentieren hier auch", erklärt Jörg Hailer von der Universität Ulm. Er gehört zu einem fünfköpfigen Team, das die Arbeit der einzelnen Forschungsprojekte koordiniert. Das ist notwendig, denn die in Thüringen geschlagenen Bäume sind ein europaweit einzigartiges Projekt. Entsprechend groß ist das Interesse der Forschungsgemeinschaft. Jedes Team, das an den Baumstämmen arbeitet, muss seine Tätigkeit daher genau dokumentieren und seine Informationen mit den anderen Forschungsgruppen austauschen.

Denn wo Seilwinder mit ihren Kollegen Löcher gebohrt hat, muss etwa auch Timo Kahl wissen. Kahl vom Lehrstuhl für Waldbau an der Universität Freiburg verkabelt die Baumstämme - auf den ersten Blick: Er bringt Dichtkissen an einzelnen Stellen an, mittels derer er die Kohlendioxid-Emissionen durch dünne Schläuche ableiten und anschließend messen kann. Das Gas entsteht bei der Zersetzung des Holzes durch Mikroorganismen - durch die Gasmessungen sind also Rückschlüsse auf die Aktivität dieser Organismen und der chemischen Prozesse bei der Zersetzung des Totholzes möglich.

"Je höher die Temperaturen sind, desto höher ist die Aktivität", hat Kahl bereits festgestellt. Rund 10 Grad kalt sind die Stämme zu Beginn dieser Woche. "Für mich könntes es in den nächsten Tagen noch kalt bleiben", schmunzelt der Wissenschaftler. Denn größere Wetterwechsel erschweren die Vergleichbarkeit der Messungen. Die Tücken der Feldforschung. Die ersten Messinstrumente dafür hat Kahl noch selbst entwickelt.

Die verwendeten Instrumente sind dabei erstaunlich präzise: Nur drei Minuten dauert eine einzelne Messung, die Ergebnisse sind sofort auf dem Laptop sichtbar. Währenddessen werden die Schläuche und Dichtkissen, die zu den anderen Stämmen führen, gespült und für die nächste Messung vorbereitet. Auf der Alb baut Kahl seine Messgeräte indes nur einmal auf. In den anderen Exploratorien geht die Datensammlung anschließend weiter.

Deutlich häufiger ist Björn Hoppe vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung aus Halle an der Saale und seine Kollegin Sabrina Leonhardt sowie Harald Kellner vom Internationalen Hochschulinstitut Zittau der TU Dresden in dem Waldstück auf der Alb tätig. Sie untersuchen die Wechselwirkung zwischen den Bakterien und Pilzen im Stamm, aber auch deren chemischen Einfluss auf den Holzabbau. "Pilze und Bakterien brauchen einander, auch wenn sie keine klassische Symbiose bilden", nennt Hoppe eines seiner Ergebnisse. Um die Populationen zu untersuchen, ist sein Team häufiger vor Ort.

"Die Insektenkundler kommen alle fünf Wochen, um die Fallen zu untersuchen, andere Gruppen kommen nur einmal im Jahr, um etwa den sichtbaren Pilzbewuchs zu erfassen", erklärt Hoppe. Die Insektenfallen sind übrigens mit einer Fangflüssigkeit versehen: Nach dem Schlüpfen fallen die Tiere hinein, werden dann durch die Chemikalien schnell getötet und zugleich konserviert.

Allen Projekten gemeinsam ist, dass sie den kompletten Zeitraum bis zur Zersetzung der Bäume untersuchen wollen. Doch finanziert sind die Projekte nur jeweils für den dreijährigen Förderzeitraum. "2016 müssen neue Anträge gestellt werden", sagt Jörg Hailer. Die derzeitige Finanzierung läuft 2017 aus. "Wir gehen aber fest davon aus, dass die Forschungsvorhaben langfristig unterstützt werden."

"Exploratorium" auf der Alb

In drei großen Biodiversitäts-Exploratorien wird seit 2006 in einem Großprojekt unter dem Dach der Deutschen Forschungsgemeinschaft untersucht, welchen Einfluss die Nutzung der Kulturlandschaft auf Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen hat. Eines der Areale mit 420 Quadratkilometern Umfang liegt im Biosphärengebiet auf der Alb. In jedem Areal wurden jeweils 50 Experimentierfelder im Grünland und 50 im Wald eingerichtet. Wir stellen verschiedene Projekte vor, die jeweils für die Dauer von drei Jahren angelegt sind.

SWP

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