Was haben Teebeutel mit Biodiversitäts-Monitoring zu tun?
Zersetzungsprozesse in handelsüblichen Teebeuteln zeigen uns, wie unterschiedliche Boden- und Landnutzung auf die Aktivität der dort lebenden Organismen wirkt.
Hier berichtet der Verbundpartner TI.
Was ist eine Ökosystemleistung (ÖSL)?
Durch ihre biologische Vielfalt können Ökosysteme Leistungen bereitstellen, die die Basis für menschliches Wohlergehen bilden. Artenreiche Ökosysteme liefern zum Beispiel wichtige Rohstoffe, sorgen für fruchtbare Böden, sauberes Trinkwasser und saubere Luft.
Ökosystemare Leistungen im Agrarbereich
Das Konzept der Ökosystemleistungen (ÖSL) wird auch im Agrarbereich angewendet. Ein vielfältiger und dadurch bunter Blühstreifen sieht nicht nur ästhetisch aus (kulturelle ÖSL), sondern bietet auch Regulierungsleistungen (regulierende ÖSL), indem er natürliche Gegenspieler fördert, die Populationen von Schadorganismen wie Blattläuse in Schach halten. Ein anderes Beispiel für regulierende ÖSL ist die Leistung durch Prädatoren.
Wie weist man eine Ökosystemleistung nach?
Im Rahmen eines großen Landschaftsversuchs, wie er im Projekt FInAL umgesetzt wird, braucht es eine Vielzahl an Proben und eine kostengünstige und effiziente Methodik, um ÖSL wie die Zersetzungsleistung im Boden durch Mikroorganismen zu erfassen.
Der Teebeutel-Index ist kostengünstig, leicht umsetzbar und damit gut geeignet. Er bildet die abiotischen (Umwelt-)Bedingungen für Mikroorganismen ab, welche die Organik im Teebeutel zersetzen. Der Teebeutel-Index wird mit Teebeuteln der Firma Lipton umgesetzt - und das global in verschiedenen Böden und Klimata. Durch das immer gleiche organische Material werden die Daten global vergleichbar.
Eine Community tauscht sich international über ihre Ergebnisse aus, das Tea-Bag-Index-Team gibt auch Anleitungen zur Umsetzung und Auswertung unter www.teatime4science.org.
Wie machen wir das?
Mit im Boden künstlich eingefügtem organischem Material (hier mit Teebeuteln von Lipton mit Rooibusch und Grünem Tee), deren Eigenschaften bekannt sind, kann mithilfe des Index die Zersetzungsleistung der Bodenorganismen abgebildet und Vergleiche angestellt werden.
Dabei untersuchen wir in der Landschaft unterschiedlich genutzte Böden (z. B. Acker und Grünland) und das in zwei unterschiedlichen Tiefen (0-10 cm und 10-20 cm).
Die Bedingungen für Zersetzer werden durch die Landnutzung beeinflusst und sind abhängig von Faktoren wie z.B. der Bodenfeuchte, dem pH-Wert, der Sauerstoffverfügbarkeit oder dem Nährstoffangebot. Sie beeinflussen, ob organisches Material (hier in den Teebeuteln) schnell oder langsam umgesetzt werden kann. Die höchste Bodenorganismenaktvität ist meist in den ersten 10 cm eines Bodens.
Was sagt das uns und den Landwirt*innen?
Wir können Landwirt*innen damit ein Bild von der Aktivität der Bodenorganismen bieten: Zum Beispiel eine hohe, mittlere oder niedrige Aktivität.
Die Geschwindigkeit der Zersetzung ist dabei stark abhängig von den Umweltbedingungen für die Zersetzer, die wiederum stark abhängig ist von der Nutzungsform der Böden. Wieviel der Organik in stabile Humus-Komplexe oder in Nährstoffe umgesetzt wird lässt sich dadurch nicht darstellen.
Eine hohe Zersetzungsrate zeigt im Gegensatz zur niedrigen Zersetzungsrate aber eine Tendenz auf zur Umsetzung in Nährstoffe statt in die Aufstockung des Kohlenstoffspeichers im Boden.
Praktische Umsetzung des Teebeutelversuchs
Jeweils ein Paar Teebeutel mit den Sorten grüner Tee und Rooibos-Tee wird gewogen und zusammen für einen bestimmten Zeitraum (etwa 70, 90 oder 120 Tage) vergraben. Für eine stärkere Aussagekraft wird nicht nur eines, sondern gleich mehrere Paare an einem Ort in einem geringen Abstand zueinander vergraben.
Damit die Proben gut wiedergefunden werden können, ist eine Markierung z. B. durch einen Stock mit Schild hilfreich. Nach dem Zeitraum werden die Teebeutel vorsichtig wieder ausgegraben, die Erde sauber abgebröselt, bei 60°C (bis 70°C) getrocknet und anschließend das verbliebene organische Material gewogen.
Durch die unterschiedlichen Eigenschaften von grünem Tee gegenüber Rooibos-Tee wird sich das Gewicht unterscheiden. Aus dem Unterschied kann der Teebeutel-Index errechnet werden, mit dem dann die Zersetzungsrate bestimmt werden kann.
Haben Sie Lust auf ein Experiment?
Sie möchten jetzt gerne selber Teebeutel vergraben, um die Bedingungen für Ihre Zersetzer zu bestimmen?
Das können Sie jederzeit mit Teebeuteln mit Rooibos und grünem Tee z. B. in Ihrem Garten oder angrenzendem Gelände tun.
Eine Anleitung dazu finden Sie hier.
Sie können Ihre Ergebnisse mit denen anderer vergleichen und tragen nebenbei zum Wissen über verschiedene Böden bei, falls Sie Ihre Bodendaten eintragen: www.teatime4science.org
Wie wird der Teebeutel-Index anderswo eingesetzt, welche Anwendungsgebiete gibt es?
- Verrottete Teebeutel im Dienst der Forschung (ORF, 2021)
- Expedition Erdreich – Mit Teebeuteln den Boden erforschen, ein Projekt zum Mitforschen
- Deutschland vergräbt Teebeutel und erforscht den Boden (MDR, 2021)