Wie gesund ist unser Boden?
Der Boden bildet das Herzstück der lebenden Ökosysteme unseres Planeten. Er ist nicht nur für schätzungsweise 95 % der weltweiten Nahrungsmittelversorgung verantwortlich, sondern trägt auch zur Filterung unseres Trinkwassers bei und reguliert das Klima. Doch genau wie das menschliche Herz funktioniert auch der Boden dann am besten, wenn er gesund ist. Aus diesem Grund hat die EU die Bodengesundheit zu einem Kernbestandteil ihres Boden-Deals für Europa(öffnet in neuem Fenster) und ihres Bodenüberwachungsgesetzes(öffnet in neuem Fenster) erklärt. Initiativen dieser Art bilden zwar einen wichtigen Schritt in Richtung Verbesserung der Qualität der europäischen Böden, doch um Erfolge zu erzielen, muss die Bodengesundheit über Regionen, Bodennutzungsarten und Funktionen hinweg mess- und vergleichbar sein. Es stellt sich die Frage: Wie geht das? „Es gibt keinen wissenschaftlichen Konsens darüber, wie Bodengesundheit zu messen ist, deren Definition von einer Reihe von Faktoren abhängt, darunter dem Kontext (Klima und Bodentyp), der Funktion (Ackerland, Grünland, Wald, Natur, städtische Böden, Feuchtgebiete) und der Region (Mittelmeerraum, Mitteleuropa, Atlantikraum oder boreales Europa)“, erläutert Wim van der Putten(öffnet in neuem Fenster), Ökologe am Niederländischen Institut für Chemische Ökologie(öffnet in neuem Fenster) (NIOO-KNAW). Das Team des EU-finanzierten Projekts MultiSol(öffnet in neuem Fenster) trägt nun dazu bei, Klarheit darüber zu schaffen, was für einen bestimmten Boden gesund ist oder nicht.
IQ-Test für den Boden
Das Team des Projekts, das vom NIOO-KNAW koordiniert und innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) unterstützt wird, entwickelte ein als IQ-Test für Böden bezeichnetes Werkzeug. „Die Bodengesundheit hängt von den physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Bodens ab“, erklärt Van der Putten. „Bei dem vom Marie-Skłodowska-Curie-Forscher Jasper Wubs(öffnet in neuem Fenster) entwickelten Messkonzept werden dieselben statistischen Verfahren und Modelle mit latenten Variablen wie bei einem üblichen IQ-Test angewandt.“ Anstatt jedoch die Intelligenz zu messen, werden im MultiSol-Rahmenkonzept die wichtigtsen Bodenfunktionen bewertet(öffnet in neuem Fenster), wobei das tatsächliche Funktionsniveau des Bodens (die latente Variable) anhand mehrerer Indikatoren abgeleitet wird. „Bei der Bewertung der Bodengesundheit besteht die Herausforderung darin, sich nicht in der Fülle der gängigen Bodengesundheitsindikatoren zu verlieren“, fügt Van der Putten hinzu. „Daher hebt unser Rahmenkonzept jene Indikatoren hervor, die für die Messung des Gesundheitszustands dieses bestimmten Bodens die höchste Relevanz aufweisen.“
Leistungsstarkes Instrument zur Messung der Bodengesundheit
Die leistungsstarke und kostengünstige Lösung wird gegenwärtig mithilfe verschiedener Forschungsinitiativen in Europa und im Ausland erprobt. Auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Tests hofft Van der Putten auf eine Ausweitung des Rahmenkonzepts und den EU-weiten Einsatz zur Überwachung der Bodengesundheit. Darüber hinaus untersucht das Projektteam, wie mit künstlicher Intelligenz agierende Modelle in das Rahmenkonzept integriert werden können, denn diese Integration könnte einem gezielten Management einiger der wichtigsten biologischen Komponenten, die die Bodengesundheit beeinflussen, den Weg bereiten. Wubs setzt zudem seine Forschungsarbeit fort, von der er sich wichtige neue Erkenntnisse und Einblicke für die angewandte Bodenbewirtschaftung sowie wissenschaftliche Grundlagen für die EU-Richtlinie zur Bodenüberwachung erhofft. „Wir freuen uns darauf, gemeinsam mit der wissenschaftlichen Gemeinschaft unser Konzept weiterzuentwickeln, um letztendlich ein leistungsstarkes Werkzeug bereitzustellen, mit dem sich die Bodengesundheit über das gesamte Bodenspektrum hinweg genau messen, vergleichen und verbessern lässt“, schließt Van der Putten.