Die Studie mit dem Titel „Global change factors differ in effect when acting alone and in a multi-factor background“ untersucht, wie sich Stressoren wie Erwärmung, Dürre oder Umweltverschmutzungen sowohl einzeln als auch in Kombination auf die Bodengesundheit auswirken. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass selbst Faktoren, die isoliert neutral oder sogar positiv erscheinen, in Kombination negative Effekte entfalten können. So kann sich die Bodenstruktur verschlechtern oder die Aktivität ökologisch wichtiger Mikroorganismen im Boden gehemmt werden.

Die Kombination entscheidet oft über das Ergebnis

Besonders deutlich zeigte sich dieser Effekt bei der Erwärmung von Böden. Während höhere Temperaturen für sich genommen die Aktivität bodenstabilisierender Mikroorganismen fördern können, wirkten sie in Kombination mit weiteren Stressoren schädlich. Eine mögliche Erklärung liefern Prozesse im Bodenwasser: Erhöhte Temperaturen verstärken die Verdunstung, wodurch sich schädliche Stoffe stärker konzentrieren. Dies kann Mikroorganismen beeinträchtigen und zu weniger stabilen Bodenaggregaten führen – ein Effekt, der erst in multifaktoriellen Experimenten sichtbar wird.

„In Experimenten zeigt sich immer wieder, dass einzelne Faktoren des globalen Wandels wie erhöhte Temperaturen auch positive Effekte auf Böden haben können. Da stellt sich die Frage, warum wir unsere Böden trotzdem vor solchen Faktoren schützen sollten? Ein wichtiger Grund ist, dass wir schlicht nicht wissen, wie Stressfaktoren in Kombination wirken“, erklärt die Biologin Rebecca Rongstock. Sie ist Erstautorin der Studie und Wissenschaftliche Mitarbeiterin in der Arbeitsgruppe „Ökologie der Pflanzen“ im Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie der Freien Universität Berlin.

Gemeinsam mit Dr. Huiying Li und Prof. Dr. Matthias Rillig verglich Rongstock in einem neuartigen Versuchsaufbau anhand von 140 Bodenproben die Wirkung von sechs kombinierten Bodenstressoren mit der von Kombinationen, bei denen jeweils ein Faktor fehlte. In dem Experiment erfassten die Forschenden unter anderem die Aktivität von Bodenmikroorganismen sowie die Stabilität von Bodenaggregaten. Diese krümeligen Strukturen sind zentral für die Durchlüftung, die Wasserspeicherung und das Leben im Boden.

Ökologische Risiken realistisch einschätzen

Die Ergebnisse der Studie verdeutlichen, dass ökologische Risiken nur dann realistisch bewertet werden können, wenn Umweltfaktoren systematisch gemeinsam betrachtet werden. „Wenn man Ökosysteme schützen will, ist es nicht zwingend am effektivsten, auf jene Faktoren zu fokussieren, die die größten Einzeleffekte zeigen“, sagt Bodenökologe Prof. Dr. Matthias Rillig, Letztautor der Studie. „Da nahezu überall mehrere Faktoren des Globalen Wandels zusammenwirken, könnte es sinnvoller sein, gezielt diejenigen anzugehen, die gemeinsam die stärksten negativen Folgen haben.“

Gleichzeitig machen die Ergebnisse Hoffnung: Sie weisen auf ein Erholungspotenzial von Böden hin. Gelingt es, einzelne Stressoren zu verringern oder ganz zu vermeiden – selbst wenn sie isoliert betrachtet harmlos oder sogar förderlich erscheinen –, könnten sich zentrale Bodenfunktionen spürbar erholen.

Originalpublikation:
Rongstock, R., Li, H., Lehmann, A., Wulf, A., & Rillig, M. C. (2026). Global change factors differ in effect when acting alone and in a multi-factor background. Nature Communications, 17, Article 425. DOI:10.1038/s41467-025-68155-9

Quelle:  Freie Universität Berlin