Eine dünne Schicht aus Mikroben, Moosen und Algen überzieht etwa ein Viertel der Trockenlandbodenflächen; diese optisch unscheinbaren, biologischen Bodenkrusten, auch Biokrusten genannt, bedecken somit rund ein Achtel der globalen Erdoberfläche.
Obwohl sich diese Gemeinschaften nur auf den obersten Millimetern des Bodens befinden, tragen sie wesentlich zum biogeochemischen Nährstoffkreislauf bei, dienen als Stickstoff- und Kohlenstoffquellen, verbessern den Wasserhaushalt des Bodens und das Pflanzenwachstum, wie das Forscherteam rund um Emilio Rodriguez-Caballero von der spanischen Universität von Almeria festhält; vor allem erhöhen sie aber auch die Bodenstabilität.
Wie beeinflussen Krusten den Staub-Kreislauf?
Die größten Gebiete mit biologischen Krusten liegen in Afrika, im Nahen Osten und in Asien, in Australien und im Mittleren Westen der USA. Inwieweit diese Krusten den Kreislauf von atmosphärischen Staub beeinflussen, war bisher noch unbekannt – das Forscherteam modellierte das nun für den globalen Maßstab.
Die Forschenden kombinierten Messdaten zu biologischen Bodenkrusten mit einem globalem Klimamodell, kalkulierten deren aktuelle Bedeutung und simulierten verschiedene Zukunftsszenarien. Dabei erkannten sie, dass Biokrusten die globalen Staubemissionen und -ablagerungen stark reduzieren: „Wir schätzen, dass alle Vorkommen zusammen die globalen atmosphärischen Staubbelastung um etwa 60 Prozent reduzieren“, so Bettina Weber, Biologin an der Universität Graz und Co-Autorin der Publikation. Wenn trockene Böden jedoch durch Verlust der Bodenkruste ihre Stabilität verlieren, sind sie ungeschützt der Erosion ausgesetzt, Sand und Wind gelangen in die Atmosphäre.
Bis zu 15 Prozent mehr Staub
Wenn der durch Klimawandel und Landnutzungsintensivierung verursachte Biokrustenverlust so hoch sein werde wie erwartet, prognostizieren die Forscher, dass die globale Staubbelastung im Jahr 2070 um bis zu 15 Prozent zunehmen wird. Dies hat die Folge, dass mehr Staub in die Atmosphäre gelangt – mit verschiedenen Auswirkungen. Es sei davon auszugehen, dass Biokrusten die klimatischen Auswirkungen von Staub ähnlich beeinflussen wie die direkte Wirkung von Aerosolen aus menschlicher Aktivität, so die Autoren.
„Schlüsselakteur im globalen Wandel“
Der Einfluss von Biokrusten auf den globalen Staubkreislauf und die damit verbundenen klimatischen Folgen habe wichtige Auswirkungen auf die Gesundheit, den biogeochemischen Kreislauf und das Funktionieren von Ökosystemen. Die Autoren halten es für notwendig, Biokrusten als Schlüsselakteure im globalen Wandel zu betrachten und empfehlen, dass sie künftig bei der Modellierung des globalen Wandels, bei Maßnahmen zur Abschwächung der aktuellen Klimaentwicklung sowie der Konzeption von Anpassungsstrategien berücksichtigt werden.