Landnutzungsänderungen in der Páramo-Region im ecuadorianischen Andenhochland: Auswirkungen auf den organischen Kohlenstoff in Vulkanböden (Staß et al., 2025)

von Lena Selbach, Zoë Lübbert & Ana Alamo

Wolkenpflanzen und Vulkanböden

Wie wir unsere Böden heute nutzen, bestimmt nicht nur die Produktivität unserer Landwirtschaft, sondern ist auch relevant für unser Klima, besonders in sensiblen Hochlandökosystemen wie dem ecuadorianischen Páramo – einem Vegetationsgürtel, der zwischen der oberen Baumgrenze und Schneezone der äquatorialen Anden liegt und insbesondere durch die Pflanze Espeletia charakterisiert wird, die Wasserdampf aus vorbeiziehenden Wolken aufnehmen und schließlich über ihre Wurzeln an den Boden abgeben kann. Die hier regional vorkommenden Andosole gehören zu den kohlenstoffreichsten Böden der Welt. Sie entstehen in vulkanischer Asche und speichern große Mengen organischen Kohlenstoffs, sowohl in stabiler Form als auch in leicht abbaubaren Anteilen. Letztere sind besonders wichtig für Bodenorganismen und damit ein zentraler Bestandteil des Nährstoffkreislaufs.

Was passiert bei Landnutzung?

Ein Forschungsteam der Universität zu Köln hat untersucht, wie sich verschiedene Formen der Landnutzung auf diese Böden auswirken. Im Fokus standen dabei vor allem Umwandlungen der ursprünglichen Páramo-Vegetation in landwirtschaftlich genutzte Flächen wie Acker- und Weideland (konkret: Dauergrünland und Fruchtfolgesystem aus Kartoffelanbau und Rinderweide s. Abbildung 1). Analysiert wurden sowohl die Gesamtmenge an organischem Kohlenstoff als auch die Anteile, die sich in kaltem und heißem Wasser lösen lassen. Beides sind Indikatoren für die Verfügbarkeit und Stabilität von Kohlenstoff im Boden.

Kohlenstoff im Rückzug

Die Untersuchungen zeigen, dass eine intensive landwirtschaftliche Nutzung, insbesondere über längere Zeiträume, negative Auswirkungen auf den Kohlenstoffgehalt der Böden hat. Sowohl die Gesamtmenge an organischem Kohlenstoff als auch die leicht verfügbaren, wasserlöslichen Fraktionen gehen stark zurück. Schon nach etwa zwanzig Jahren Bewirtschaftung sind die Verluste messbar. Gleichzeitig verändert sich die chemische Zusammensetzung der verbliebenen Kohlenstoffverbindungen. Sie werden aromatischer und schwerer abbaubar, was auf eine fortgeschrittene Zersetzung hindeutet.

Mehr als nur ein lokales Problem

Diese Entwicklungen wirken sich nicht nur lokal auf die Bodenfruchtbarkeit und das Bodenleben aus. Auch im globalen Kontext sind sie relevant, da der Rückgang organischen Kohlenstoffs in Böden potenziell mit steigenden CO₂-Emissionen einhergeht, was wiederum mit Auswirkungen auf den globalen CO₂-Haushalt einhergeht und somit auch eine Verstärkung der Klimakrise mit sich bringt. Besonders betont wird dabei die Rolle der leicht abbaubaren Kohlenstoffanteile, da diese sensibel auf Veränderungen reagieren und somit als Frühindikatoren für Degradationsprozesse dienen können.

Warum Páramo-Böden geschützt werden müssen

Vor dem Hintergrund wachsender Bevölkerungszahlen und einer zunehmenden Nutzung alpiner Flächen unterstreicht die Studie demnach nicht nur die Bedeutung der Páramo-Region als Kohlenstoffsenke im globalen Klimasystem, sondern auch die Notwendigkeit einer nachhaltigen Bodennutzung.

Quelle

Staß, S., Dorau, K., Aguirre, P., Schwiebert, P. and Mansfeldt, T. (2025), Land Use Effects on Organic Carbon in Andean Volcanic Ash Soils. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 188: 196-208. https://doi.org/10.1002/jpln.202400010