Mehr als Staub und Sand: Was der trockenste Wüstenboden der Erde über die Folgen des Klimawandels verrät

Wo es fast nie regnet, rechnet kaum jemand noch mit Leben unter der Oberfläche. Doch selbst dort, wo Hitze dominiert und Wasser fehlt, arbeiten im Boden mikroskopisch kleine Tiere, die Nährstoffe umsetzen und ökologische Funktionen sichern. Ihre Zusammensetzung verrät, wie belastbar Landschaften sind und wie schnell sie unter Klimastress kippen können.

Ein besonders eindrückliches Beispiel liefert die Atacama in Chile. Sie gilt als die trockenste Wüste außerhalb der Polarregionen. In manchen Regionen bleibt Regen über Jahre aus. Salz, starke UV-Strahlung und große Temperaturschwankungen sind die Norm. Trotzdem ist der Wüstenboden nicht tot – unter der Oberfläche leben spezialisierte Organismen, die genau an diese Bedingungen angepasst sind und zeigen, wie Leben selbst unter extremen Bedingungen organisiert bleibt.

Organismen im Wüstenboden folgen klaren Umweltmustern

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Universität zu Köln hat Bodenproben aus sechs sehr unterschiedlichen Regionen der Atacama untersucht. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Im Zentrum standen Nematoden, winzige Fadenwürmer. Sie gehören weltweit zu den häufigsten Bodentieren und übernehmen zentrale Aufgaben. Sie regulieren Bakterienpopulationen, treiben den Nährstoffkreislauf an und gelten als verlässliche Anzeiger für den Zustand von Böden.

Die Auswertung zeigt ein konsistentes Bild: Wo etwas mehr Wasser verfügbar ist, steigt die Vielfalt der Arten. Schon geringe Unterschiede beim Niederschlag verändern die Zusammensetzung der Gemeinschaften deutlich. Auch die Höhenlage wirkt sich stark auf die Bedingungen aus. „Selbst in einem der extremsten Lebensräume an Land können stabile Bodengemeinschaften bestehen“, heißt es in der Forschungsarbeit.

Robuste Arten setzen auf einfache Strategien

In vielen Hochlagen der Atacama überwiegen Nematodenarten mit asexueller Fortpflanzung. Weibchen erzeugen Nachkommen ohne Befruchtung. Diese Strategie spart Energie und Zeit. Sie funktioniert auch dann, wenn nur wenige Individuen vorhanden sind. Unter extremen Bedingungen erhöht das die Chance, eine Population langfristig zu erhalten.

Damit stützt die Studie eine Annahme aus der Ökologie. In Randbereichen des Lebens setzen sich einfache und robuste Strategien durch. Vielfalt entsteht nicht durch Zufall, sondern durch Anpassung an Stress. Der Verzicht auf Sexualität kann dabei ein Vorteil sein.

Gleichzeitig offenbaren die Daten ein Warnsignal. In mehreren untersuchten Regionen fanden sich stark vereinfachte Nahrungsketten. Dort fehlen empfindliche Arten. Übrig bleiben wenige robuste Gruppen.

Nematoden machen den Zustand von Böden messbar

Böden speichern Kohlenstoff, filtern Wasser und versorgen Pflanzen mit Nährstoffen. Ihre Tiergemeinschaften reagieren sensibel auf Veränderungen. Nematoden eignen sich deshalb besonders gut als Indikatoren. Ihre Zusammensetzung zeigt an, ob ein Boden belastet ist oder stabil funktioniert.

In der Atacama unterscheiden sich die Gemeinschaften deutlich je nach Standort. Salzhaltige Ebenen, Nebeloasen, Flusstäler und Dünen tragen jeweils eigene Artensätze. Einige Familien kommen fast überall vor, andere nur in ganz bestimmten Regionen. Diese Unterschiede machen sichtbar, wie fein abgestimmt das Leben im Boden organisiert ist:

• In den untersuchten Böden fanden sich 36 Gattungen aus 21 Familien.
• Einige Regionen wiesen deutlich mehr Gruppen auf als andere.
• Bakterienfresser dominierten, gefolgt von Allesfressern und räuberischen Arten.

Trockenheit macht Ökosysteme anfälliger

Trockengebiete bedecken bereits rund 40 Prozent der Landfläche der Erde. Ihr Anteil wächst weiter. Steigende Temperaturen und veränderte Niederschläge verschärfen die Lage. Was heute in der Atacama beobachtet wird, könnte künftig auch andere Regionen betreffen.

Die Ergebnisse machen deutlich, welche Faktoren besonders wichtig sind. Niederschlag, Temperaturspanne und Höhenlage beeinflussen die Vielfalt stärker als einzelne Pflanzen oder Bodentypen. Klimatische Schwankungen wirken direkt auf die Organismen im Untergrund. Fehlt Wasser, schrumpft die Vielfalt. Bleiben nur robuste Arten, steigt die Anfälligkeit für weitere Störungen. Für die Abschätzung ökologischer Folgen des Klimawandels liefert das wichtige Anhaltspunkte.

Menschliche Eingriffe setzen Böden unter Druck

Die Atacama gilt als geologisch stabil. Seit Millionen Jahren herrscht dort Trockenheit. Doch menschliche Eingriffe nehmen zu. Bergbau, Wasserentnahme und Verkehr verändern lokale Bedingungen. Einige der untersuchten Böden zeigen bereits Spuren dieser Belastung.

Einer der Autoren, der Kölner Zoologe Philipp Schiffer, betont die Bedeutung dieser Befunde: „Böden sind wichtig für die Leistungsfähigkeit eines Ökosystems, etwa für Kohlenstoffspeicherung und Nährstoffversorgung. Deshalb ist es so wichtig, die dort lebenden Organismen zu verstehen.“

Kurz zusammengefasst:

• Selbst extrem trockene Wüstenböden sind nicht leblos: Unter der Erde leben zahlreiche Organismen, deren Vielfalt klar von Wasserverfügbarkeit, Temperaturspanne und Höhenlage abhängt.
• Unter besonders harten Bedingungen setzen sich einfache Strategien wie asexuelle Fortpflanzung durch, weil sie Energie sparen und das Überleben sichern.
• Böden wirken als Frühwarnsystem: Vereinfachte Nahrungsketten zeigen geschwächte Ökosysteme an und machen die hohe Empfindlichkeit gegenüber Klimawandel sichtbar.

Übrigens: Nach den Dürrejahren 2018 bis 2020 in Deutschland übernahm der Waldboden zeitweise einen Teil der CO₂-Speicherung, während Bäume kaum noch Kohlenstoff banden. Warum dieser Effekt begrenzt bleibt und was er für die Klimabilanz bedeutet, mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © Jan Voelkel – University of Cologne