Forschung
„Expedition Erdreich“
Im Juli brachten Jürgen Sapper und sein Patenkind Finn die Teebeutel in den Waldboden.
Im Juli brachten Jürgen Sapper und sein Patenkind Finn die Teebeutel in den Waldboden.
Foto: Richard Sänger
Weisendorf – In seinem Wald bei Weisendorf hat Diplom-Ingenieur Jürgen Sapper nach drei Monaten vergrabene Teebeutel wieder ausgebuddelt.

Etwa 50 000 Teebeutel wurden an über 9000 Standorten in Deutschland vergraben und werden jetzt wieder hervorgeholt. So soll die Qualität der Böden in Deutschland überprüft werden. Damit ging die „Expedition Erdreich“, die bundesweite Citizen-Science-Aktion im Wissenschaftsjahr, an der sich Tausende Bürgerforscher beteiligten, in die zweite Phase.

Sinn und Zweck dieses Projektes ist es, festzustellen, welche Bakterien, Pilze oder andere Kleinstlebewesen sich in den Teebeuteln zu schaffen machen. Bei diesem Prozess entstehen Kohlenstoffe, die als CO 2 in die Atmosphäre abgegeben werden. Große Mengen dieses Kohlendioxids wiederum sind für das zuständig was als Klimawandel bekannt ist. Die erhobenen Bodendaten fließen anschließend in nationale und internationale Forschungsprojekte zur nachhaltigen Bodennutzung ein. Die Aktion findet im Wissenschaftsjahr 2020/21 – Bioökonomie, eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), statt. „Expedition Erdreich“ wird wissenschaftlich vom BonaRes-Zentrum für Bodenforschung und vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung begleitet.

Wichtiger Lebensraum

Gesunde Böden sind wertvoll und extrem wichtig: Sie sind Lebensraum für Pflanzen und Tiere, sichern die Nahrungsmittelproduktion, filtern Schadstoffe aus dem Trinkwasser und spielen eine große Rolle für den Erhalt der Artenvielfalt und das Klima.

„Jetzt, wo die Teebeutel nach und nach wieder ausgegraben und alle gesammelten Bodendaten an uns übermittelt werden, steigt in unserem Team die Spannung“, erklärt Hans-Jörg Vogel, Leiter des Departments Bodensystemforschung am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Halle (Saale). Deutschlandweit wurden laut Vogel 4500 Aktionssets verschickt. Ein Set enthielt zwölf Teebeutel, die die Teilnehmer an jeweils zwei Standorten vergraben sollten. Außerdem sollen die Bürgerwissenschaftler auch weitere Daten erheben, etwa zum pH-Wert, zur Nutzungsart oder zur Körnung des Bodens. In einigen Wochen wollen die deutschen Forscher erste Zwischenergebnisse präsentieren. Nach Abschluss der Aktion werden die Ergebnisse in eine europäische Datenbank eingespeist und von Wissenschaftlern für die Verbesserung von Boden- und Klimamodellen verwendet.

Was passiert, wenn ein Teebeutel drei Monate lang unter der Erde vergraben ist? Jürgen Sapper hat es gemeinsam mit seinem Patenkind Finn erforscht. Wie vor drei Monaten berichtet, hat der 52-Jährige sich beim Citizen-Science-Projekt „Expedition Erdreich“ angemeldet. Er bekam er eine große Kiste mit Teebeuteln, einer Feinwaage und anderen Versuchsmaterialien zugeschickt. Vor dem Verbuddeln wurden die Teebeutel gewogen, nach dem Ausbuddeln wieder. Durch den Gewichtsunterschied kann man die Zersetzungsaktivität im Boden feststellen.

Gewichtsverlust der Teebeutel

Eine wichtige Kennzahl ist der sogenannte Tea-Bag-Index. Er zeigt an, wie schnell Bodenorganismen Pflanzenreste abbauen. Dazu wird pflanzliches Material wie Grün- und Rooibos-Tee gewogen und nach drei Monaten im Boden erneut das Gewicht festgestellt. Aus dem Unterschied zwischen Start- und Endgewicht der Teebeutel lässt sich der Tea-Bag-Index berechnen. Dazu werden die Bodenart und -farbe sowie die Durchwurzelung bestimmt und festgestellt, welche verschiedene Bodentiere es gibt.

Die winzigen Bakterien schaffen es, durch das feinmaschige Gitter der Teebeutel an ihr Festmahl zu gelangen. Je mehr Kleintiere im Boden, desto besser die Qualität der Erde, so die Faustregel. Denn der Gewichtsverlust der Teebeutel ist das, was die Forscher, die die Daten auswerten, interessiert. Auf der eigens eingerichteten Internetseite für die Expedition steht geschrieben, dass eine Zersetzungsrate zwischen 20 bis 30 Prozent als mittel und von über 40 als hoch angesehen wird.

„Die Fähnchen der Teebeutel waren gar nicht mehr so leicht zu finden, die im Aktions-Kit mitgelieferten Holzstäbchen zur Markierung waren dabei eine echte Hilfe“, erklärt Jürgen Sapper im Mitteldorfer Wald.

Die ausgegrabenen Teebeutel wurden vorsichtig mit einem Pinsel gereinigt und dann zum Trocknen ausgelegt. Nach der Trocknung wurden die Teebeutel gewogen. Im Neuzustand wogen alle Teebeutel etwa 2,2 Gramm, nach dem Trocknen sind bei den Beuteln „Grüner Tee“ noch jeweils 0,7 Gramm übrig geblieben, beim Roibuschtee waren es jeweils noch 1,5 Gramm. Der Rooibos-Tee sei wegen seiner Konsistenz schwerer abbaubar.

Kleine Rückschläge gehören dazu

Am Standort zwei im Wald bei Sauerheim ist ein Teebeutel, der durchwurzelt war, gerissen – derartige kleine Rückschläge können beim Forschen schon geschehen, erzählt Sapper. Die Mikroorganismen im Waldboden haben also ganze Arbeit geleistet. „Es scheint wohl so, als ob die Kleintiere den Grüntee bevorzugen“, sagt Sapper.

Erste Einblicke zur Aktion kann jeder Interessierte auf einer interaktiven Karte auf der Homepage von Expedition Erdreich www.expedition-erdreich.de/de/ueber-die-aktion-1705.php einsehen. Dort sind bereits knapp 1 000 Datensätze hinterlegt. Interessant wird es, wie die Zersetzungsraten an den beiden untersuchten Standorten im Vergleich zu anderen Waldstandorten sein werden.