Größere trophische Vielfalt von Bodenarthropodengemeinschaften unter landwirtschaftlicher Nutzung und tropischem Klima

Warum das Leben unter unseren Füßen zählt

Die meisten von uns denken bei Wäldern, Feldern und Ackerland an das, was wir sehen können – Bäume, Feldfrüchte und Oberflächenfauna. Doch unter unseren Füßen liegt eine enorme verborgene Welt winziger Lebewesen, die still das Tote zersetzen, Nährstoffe für Pflanzen freisetzen und bei der Schädlingskontrolle helfen. Diese Studie stellt eine auf den ersten Blick einfache Frage: Wie verändert sich das „Menü“ und das Fressverhalten dieser Bodenorganismen weltweit und unter verschiedenen Nutzungsformen, von Waldgebieten bis zu Ackerland und von kühlen, gemäßigten Regionen bis zu den Tropen? Die Antwort hilft uns zu verstehen, wie widerstandsfähig unsere Ökosysteme angesichts der Ausweitung der Landwirtschaft und der Klimaerwärmung sein könnten.

Die unterirdische Mensa

Boden ist eines der artenreichsten Habitate der Erde und beherbergt alles von mikroskopischen Würmern und Milben bis zu Käfern, Hundertfüßern und Regenwürmern. Diese Lebewesen bilden komplexe Nahrungsnetze: Einige fressen totes Laub und Wurzeln, andere weiden Bakterien und Pilze ab, wieder andere sind Räuber. Statt jede einzelne Futteraufnahme zu verfolgen, nutzten die Forschenden eine chemische Fingerprinting-Methode und maßen natürlich vorkommende Formen von Kohlenstoff und Stickstoff in den Körpern von mehr als 17.000 Bodenorganismen aus 456 Standorten in 19 Ländern. Die Verteilung dieser Fingerabdrücke zeigt, wie viele verschiedene Nahrungsquellen genutzt werden und wie viele Stufen es in der Nahrungskette gibt – zusammen genommen ein Maß für die „trophische Vielfalt“, also wie unterschiedlich die Ernährungsrollen in einer Gemeinschaft sind.

Verschiedene Aufgaben im Boden-Ökosystem

Das Team ordnete Bodenorganismen in grobe „Berufsgruppen“ ein: Detritivoren, die totes Pflanzenmaterial zerkleinern; Mikrobivoren, die sich von Mikroben ernähren; Herbivoren, die lebende Wurzeln fressen; Räuber, die andere Tiere jagen; und Mischfresser, die verschiedene Quellen nutzen. Sie fanden heraus, dass Mikrobivoren bei weitem das breiteste Spektrum an Ernährungsrollen aufwiesen. Ihre kleinen Körper erlauben es ihnen, durch feine Poren im Boden zu wandern und viele verschiedene mikrobielle Gemeinschaften anzuzapfen, jede mit ihrer eigenen chemischen Signatur. Im Gegensatz dazu zeigten größere Detritivoren und Räuber tendenziell ähnlicheres Fressverhalten, was darauf hindeutet, dass sie Beute und Nahrungsquellen teilen und daher überlappendere Nischen im unterirdischen Nahrungsnetz einnehmen.

Ackerland und die Tropen: Mehr Vielfalt auf dem Speiseplan

Konventionelle Weisheit besagt, dass intensive Landnutzung mit Biodiversitätsverlust einhergeht. Auffallend fand die Studie jedoch, dass, obwohl Ackerland oft insgesamt weniger Arten beherbergt, die dort verbleibenden Bodenorganismen eine höhere trophische Vielfalt zeigen als diejenigen in benachbarten Wäldern – im Durchschnitt etwa ein Drittel mehr. Ebenso wiesen Gemeinschaften in tropischen Regionen etwa 40 Prozent größere trophische Vielfalt auf als in gemäßigten Zonen. In beiden Fällen scheinen begrenzte und lückenhafte Ressourcen die Bodenorganismen dazu zu drängen, ihre Ernährung zu verbreitern und zu differenzieren, mehrere Nahrungsquellen anzuzapfen und mehr unterschiedliche Positionen im Nahrungsnetz einzunehmen.

Wie Umwelt die unterirdischen Entscheidungen formt

Um zu verstehen, warum sich die trophische Vielfalt ändert, untersuchten die Forschenden Klima, Boden und Vegetation an jedem Standort. Wärmere und feuchtere Klimata mit starken jahreszeitlichen Schwankungen, typisch für viele Tropenregionen, standen in engem Zusammenhang mit einer breiteren Streuung der Ernährungsrollen. In diesen Umgebungen bedeuten minderwertige Streu und nährstoffarme Böden, dass energiereiche Nahrungsquellen knapp sind, und starker Wettbewerb drängt die Arten dazu, sich auf unterschiedliche Ressourcen zu spezialisieren. Dagegen können sich in Bereichen, in denen Pflanzenproduktion und organische Bodenbestandteile hoch und homogener sind – Bedingungen, die näher an vielen Wäldern liegen – Tiere eher als „wählerische Generalisten“ verhalten, sich auf die reichhaltigsten Nahrungsquellen konzentrieren und dadurch die Gesamtheit der Ernährungsstrategien verringern.

Was das für eine sich verändernde Welt bedeutet

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Bodenorganismengemeinschaften sich durch Ausweitung der Landwirtschaft und Erwärmung des Klimas möglicherweise anpassen, indem sie ihre Ernährungsoptionen ausdehnen und neu ordnen, wer was frisst. Diese Flexibilität könnte helfen, Schlüsselprozesse wie Zersetzung und Nährstoffkreislauf aufrechtzuerhalten, selbst wenn einige empfindliche Arten verschwinden. Besonders Mikrobivoren könnten eine überproportionale Rolle spielen, indem sie wenig genutzte Ressourcen anzapfen und den Nährstofffluss aufrechterhalten. Allerdings kann die Verschiebung hin zu einer kleineren Zahl an anpassungsfähigen Generalisten auf Kosten spezialisierter Arten langfristige Kosten für Biodiversität und Stabilität der Ökosysteme nach sich ziehen. Das Verständnis dieser verborgenen Umstrukturierung unterirdischer Ernährungsnetze wird entscheidend sein, um Landbewirtschaftungs- und Agrarpraktiken zu gestalten, die nicht nur die Zahl der Arten im Boden schützen, sondern auch die vielfältigen Funktionen, die sie für das Ökosystem erfüllen.

Zitation: Zhou, Z., Eisenhauer, N., Barnes, A.D. et al. Greater trophic diversity of soil animal communities under agricultural land use and tropical climate. Nat Ecol Evol 10, 700–711 (2026). https://doi.org/10.1038/s41559-026-03014-4

Schlüsselwörter: Boden-Nahrungsnetze, trophische Vielfalt, landwirtschaftliche Ökosysteme, tropische Böden, Nährstoffkreislauf