Auf einem Feld bei Changchun wachsen sieben Arten von Ziergräsern nebeneinander, doch eine von ihnen speichert deutlich mehr Kohlenstoff als die übrigen. Eine neue Studie chinesischer Wissenschaftler zeigt nun, dass dieser Unterschied nicht nur in den Blättern begründet liegt, sondern auch darin, welche Mikroben sich an den Wurzeln ansiedeln.
Der Boden ist der größte terrestrische Kohlenstoffspeicher, und gerade die Wurzelzone der Pflanzen entscheidet darüber, wie viel Kohlenstoff im Erdreich verbleibt und wie viel zurück in die Atmosphäre gelangt. Forscher der Universität Changchun und der Nordost-Normaluniversität untersuchten die Photosynthese, die Blattfläche sowie die Zusammensetzung der Mikroben in der Rhizosphäre bei Funkien, Sonnenhut, Kokardenblumen, Salbei und anderen gängigen Kräutern. Es stellte sich heraus, dass sich die CO₂-Aufnahme am Tag und die Atmung bei Nacht selbst bei nah verwandten Arten stark voneinander unterscheiden.
Metagenom-Analysen ergaben, dass in der Rhizosphäre sämtlicher Pflanzen sowohl Gene für den Abbau als auch für die Fixierung von Kohlenstoff vorhanden sind. Bei einigen Arten wandeln die mikrobiellen Gemeinschaften Wurzelausscheidungen jedoch aktiver in stabile Formen des Bodenkohlenstoffs um, während sie ihn bei anderen schneller als CO₂ freisetzen. Der Zusammenhang zwischen den physiologischen Werten der Pflanze und den spezifischen Stoffwechselwegen der Mikroben erwies sich als statistisch signifikant.
Besonders deutlich wurde dies bei Pflanzen mit einem breiten Spektrum an Sekundärmetaboliten. Deren Wurzelextrakte begünstigen gezielt nützliche Bakterien, welche die Bildung von mineral-assoziiertem Kohlenstoff fördern – der stabilsten Fraktion überhaupt. Infolgedessen bilden solche Pflanzen eine zuverlässigere „Kohlenstoffbank“ im Boden aus.
Die Studie wurde auf Wiesen-Tschernosem-Böden im Nordosten Chinas durchgeführt, doch die Erkenntnisse haben eine weitaus größere Tragweite. Bei der Stadtbegrünung und der Landschaftsrenaturierung kann die Wahl der Grasart maßgeblich beeinflussen, wie effizient eine Fläche als Kohlenstoffsenke fungiert. Dabei geht es nicht um utopische Zahlen, sondern um messbare Unterschiede, die bereits in der ersten Saison deutlich werden.
Bei der Auswahl von Pflanzen für Beete, Parks und ökologische Projekte sollte daher nicht nur auf Ästhetik und Genügsamkeit geachtet werden, sondern auch darauf, welche mikrobiellen Verbündeten sie in den Boden mitbringen.
