Schwere Forstmaschinen beeinträchtigen den Waldboden erheblich
Waldböden leiden erheblich unter dem Einsatz von immer schwereren Forstmaschinen. Der Boden wird so stark verdichtet, dass etwa Pilze und Bakterien sich nicht entsprechend entwickeln, um das Baumwachstum zu fördern, haben Wissenschaftler herausgefunden.
Schwere Forstmaschinen hinterlassen tiefe und breite Fahrspuren im Wald: Sie schädigen den Waldboden stärker als bisher bekannt. Teilweise braucht der Boden Jahrzehnte, um sich von der starken Verdichtung zu erholen.
Foto: WSL
Der Einsatz von Forstmaschinen in der Waldbewirtschaftung wie beispielsweise Holzerntemaschinen hinterlässt tiefe Fahrspuren: Der Boden wird so stark verdichtet, dass der wichtige Stoffkreislauf erheblich beeinträchtigt wird. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forscherteam unter Leitung der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL. „Bisher wussten wir nur wenig darüber, wie sich die zunehmende Belastung auf das Leben im Boden auswirkt“, erklärt Martin Hartmann, Bodenmikrobiologe an der WSL. „Deswegen haben wir mit neuen genetischen Methoden untersucht, wie die Verdichtung des Bodens die darin lebenden Organismen beeinflusst.“
Ein Gramm Waldboden enthält 8.000 Mikroorganismen
Ein gesunder Waldboden mit vielen luft- und wasserführenden Hohlräumen ist die Basis für die biologische Vielfalt im Wald. Etwa 8000 verschiedene Mikroorganismen befinden sich in einem einzigen Gramm Waldboden: Pilze, Regenwürmer, Bakterien und andere Bodenlebewesen. Dies ist das Zwanzigfache im Vergleich zum Ackerboden. Der Stoffkreislauf im Waldboden wird stark von einer aktiven Bodenmikroflora beeinflusst. Sie ist die Basis für die Fruchtbarkeit des Bodens und das Wachstum der Wälder.
Geleitet von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL führte ein internationales Forscherteam ein Fahrexperiment mit schweren Forstmaschinen durch. Beteiligt waren auch die Forschungsanstalt Agroscope Zürich-Reckenholz und die Universitäten Zürich, Tartu (Estland) und die TU München.
Fahrtest auf unterschiedlich feuchten Böden
Dazu legten sie auf zwei Waldböden in der Schweiz Fahrspuren mit Holzerntemaschinen an. Zuvor wurde der Waldboden unterschiedlich stark bewässert, um verschiedene Feuchtzustände für das Experiment zu erhalten.
In den Untersuchungen fanden die Forscher heraus, dass der Zeitpunkt des Einsatzes von Holzerntemaschinen, die beladen bis zu 24 Tonnen schwer sind, entscheidend ist. Je feuchter der Boden ist, umso tiefer sinken die Räder der Maschinen in den Boden ein und verdichten den Grund auch noch in größeren Tiefen.
Das hat auch Folgen auf den bodenphysikalische Zustand sowie den Gasaustausch zwischen Boden und Atmosphäre. Aufgrund der neuesten Technologien in der Erbsubstanz-Sequenzierung konnten die Wissenschaftler auch die unglaublich große Zahl der Mikroorganismen im Boden detailliert analysieren. „Direkt vor und in den vier Jahren nach den Versuchen haben wir wiederholt zahlreiche Bodenproben in und neben den Fahrspuren genommen“, erklärt Forscher Martin Hartmann.
Die Folgen des Einsatzes der Forstmaschinen waren erheblich: Hohlräume im Waldboden werden zusammengepresst, dadurch wird die Vernetzung der Poren zerstört. Folglich kann ein Luftaustausch nicht mehr stattfinden und auch der Wasserfluss wird reduziert.
Dies führt dazu, dass sich die Lebensbedingungen für die meisten Pilze und Bakterien stark verändern. Insbesondere die Mykorrhizapilze verschwinden aufgrund der starken Belastung fast vollständig. Die Mykorrhizapilze sind jedoch für den Baumwachstum von großer Bedeutung.
Stattdessen breiten sich Fäulnisbakterien aus, die das Wachstum der Bäume eher hemmen. Bakterienarten, die mit weniger Sauerstoff auskommen, vermehren sich stark. Methan und Lachgas entsteht.
Größte Belastung nach sechs bis zwölf Monaten
Die größten Beeinträchtigungen der Bodenlebewesen gab es sechs bis zwölf Monaten nach Beendigung des Experimentes. Nach vier Jahre konnten sich zwar einige Bakterien wieder erholen, andere Arten von Bakterien und Pilzen litten jedoch weiterhin unter der Bodenverdichtung.
Es kann sogar noch mehrere Jahrzehnte bis Jahrhunderte vergehen, bis sich die Waldböden vollständig von den starken Beeinträchtigungen erholen können, meinen die Forscher. Denn die natürliche Regeneration der Böden dauert sehr lange und lässt sich in uns bekannten menschlichen Zeiträumen kaum ersetzen.
Die Forscher wollen jetzt aufgrund der neuen Erkenntnisse ein Frühwarnsystem entwickeln, um nachteilige Veränderungen im Boden rechtzeitig zu erkennen und die Waldbewirtschaftung zu optimieren.
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