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H2020

HOOKaWORM — Ergebnis in Kürze

Project ID: 660378
Gefördert unter: H2020-EU.1.3.2.
Land: Vereinigtes Königreich
Bereich: Gesellschaft, Grundlagenforschung, Lebensmittel und natürliche Ressourcen, Klimawandel und Umwelt

Regenwürmer: integraler Bestandteil von Ökosystemen

Angesichts des weltweit wachsenden Bedarfs an Nahrungsmitteln und Energie wird intensiv an Möglichkeiten zur nachhaltigeren Nutzung der endlichen natürlichen Ressourcen geforscht. Schwerpunkt einer kreativen Initiative waren daher ursprüngliche Formen der Landnutzung, von der damals Millionen von Menschen lebten, und zwar ohne negative Einflüsse auf Artenvielfalt und Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme.
Regenwürmer: integraler Bestandteil von Ökosystemen
Die dunklen Erden Amazoniens (Amazonian dark earths, ADE) sind ein Ökosystemmodell für Standorte mit sehr nährstoffreichen Böden und hervorragender CO2-Speicherkapazität. Im Rahmen eines EU-finanzierten Marie Skłodowska-Curie-Individualstipendiums sollte das Projekt HOOKaWORM auf Basis dieser ADE daher ein neues Modell ursprünglicher Landnutzung entwickeln. „Um ADE, ein primär von Menschen geschaffenes Ökosystem und Ergebnis langfristiger Interaktion zwischen Mensch und Umwelt, genauer zu erforschen, analysierten wir die bislang vernachlässigte Biodiversität, Zusammensetzung und Aktivität dieser Böden“, sagt Projektleiter Dr. Luis Cunha.

Neue Werkzeuge für eine neue Form der Landschaft

Die Forscher von HOOKaWORM untersuchten die Makrofauna in diesen besonderen Böden erstmals mit neu entwickelten Methoden und Versuchsprotokollen und boten Weiterbildungsprogramme für Untersuchungen dieser Landschaftsform an. „Das Neue an diesem Projekt steht zumeist in direktem Zusammenhang mit dem Einsatz genomischer Methoden, um das gesamte Spektrum an Regenwürmern zu katalogisieren und zu zeigen, wie die Interaktion dieser Tiere die Bodeneigenschaften beeinflusst“, erklärt Dr. Cunha.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Böden auch nach Tausenden von Jahren noch nährstoffreich sind, während Böden bei gegenwärtiger Landnutzung ausgelaugt werden und ihre Artenvielfalt verlieren. „Die Ergebnisse bestätigen die These, dass die Menschen damals ein sehr viel fruchtbareres System angelegt und erhalten haben als heute und damit die Biodiversität im Amazonasgebiet für immer veränderten“, erklärt Dr. Cunha.

Günstige mikrobielle Zusammensetzung für dunkle Erden

Die Projektpartner beschrieben mit molekularbiologischen Methoden 45 Arten von Regenwürmern, die der Wissenschaft teilweise noch nicht zugänglich waren, und zeigten, dass Regenwürmer eine der wichtigsten Komponenten in diesen Böden waren. „In ADE fanden wir eine deutlich höhere biologische Aktivität und einen höheren Anteil an ökosystemrelevanten Tieren, sowohl quantitativ als auch hinsichtlich ihrer Biomasse“, bemerkt Dr. Cunha.

Basierend auf diesen Ergebnissen übernahmen die Forscher von HOOKaWORM diese für das Ökosystem so wichtigen Organismen für eine neue Version des bisherigen ADE-Modells, da sie wichtige Aufgaben für Entstehung und Nährstoffkreisläufe/Widerstandsfähigkeit der ADE erfüllen. Die aussagefähige Forschungsarbeit und das neue Modell wurden im Forschungsbericht ‚Soil animals and pedogenesis: The role of earthworms in anthropogenic soils‘ (dt.: Bodentiere und Pedogenese: Die Rolle von Regenwürmern in anthropogenen Böden), vorgestellt, der im Fachjournal „Soil Science“ erschien.

Die Vergangenheit verstehen, um nachhaltige Zukunft zu schaffen

„Die Arbeit bei HOOKaWORM unterstützt eine Wahrnehmung, die Menschen als Schöpfer von Nischen sieht und Ureinwohnern ein umfassendes Wissen über den Umgang mit natürlichen Ressourcen zuschreibt, was bislang unterschätzt wurde“, betont Dr. Cunha. Dies könnte für die indigenen Gemeinschaften in Amazonien von großer Bedeutung werden. „Wenn wir das Wissen der lokalen Bewohner über die Bewirtschaftung von Waldressourcen schätzen lernen, könnte man bei Entscheidungen über die Tropenwälder quasi an einem Tisch sitzen.“

Noch ein wichtiges Ergebnis von HOOKaWORM ist die künftige Nutzung der Forschungsergebnisse auf lokaler und globaler Ebene. Im Projektverlauf lieferte Dr. Cunha den Anstoß für das internationale Kooperationsnetzwerk Terra Preta de Índio, das sich mit ADE und den schwarzen Böden Indiens befasst. Die TPI-Partner, zu denen derzeit fast 100 Forscher aus 20 Ländern und 35 Forschungsinstituten gehören, verfügen über fachspezifisches Wissen in den Bereichen Anthropologie und Archäologie sowie Bodenkunde, Biogeochemie und Bodenbiologie. Das Team, so Dr. Cunha, „schafft zurzeit eine solide wissenschaftliche Basis und wird mit neuen technologischen Ansätzen in vielschichtigen Projekten tragfähige Erkenntnisse und Ergebnisse generieren.“ Seit der Gründung der Initiative TPI im Jahr 2015 fanden drei Workshops statt.

Künftige Forschungen werden untersuchen, wie die Nährstoffanreicherung bei ADE Modelle für effizientere Landnutzung generieren könnte. Dr. Cunha stellt auch Pläne für ein neues Verfahren zur Extraktion exogener DNA aus Bodenproben vor. „Dies würde alle Maßnahmen unterstützen, in denen es um Umwelt-Monitoring und Analysen der Gesundheit von Ökosystemen geht.“

Schlüsselwörter

HOOKaWORM, Böden, Regenwurm, Biodiversität, natürliche Ressourcen, Bodennutzung, Bodenanreicherung, Ökosystemingenieure, Dunkle Erden Amazoniens
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