Die biologische Vielfalt im Boden gewinnt zunehmend an Aufmerksamkeit und Bewusstsein, sodass das Europäische Parlament eine Bodenschutzstrategie verabschiedet hat, die den Rahmen für die internationale Gesetzgebung und Bewirtschaftung des Bodens liefern soll. Gründe für die Notwendigkeit des Bodenschutzes sind und werden bereits eingehend untersucht, da dieser artenreiche, unterirdische Lebensraum zu vielen Ökosystemfunktionen beiträgt, die wiederum in Beziehung zu Mensch und Klimawandel stehen. Offen bleibt jedoch die Frage wie insbesondere die biologische Vielfalt (Biodiversität) des Bodens geschützt werden kann. Naturschutzgebiete werden bisher vorwiegend mit dem Fokus der Erhaltung regionaler, oberirdischer Biodiversität eingerichtet. Ob solche Bemühungen des Naturschutzes auch einen Einfluss auf die Bodenbiodiversität und Bodenfunktion haben, ist aber noch unklar.
Im Promotionsprojekt wird der Frage nachgegangen, wie die Bodenbiodiversität konkret geschützt werden kann. In einem ersten Schritt werden dazu (1) Gebiete mit hoher Artenvielfalt und/oder Funktionsfähigkeit des Bodens (sogenannte Hotspots) bestimmt um anschließend (2) Vorrangflächen für den Naturschutz zu definieren und bestehende Lücken im Schutzgebietsnetz aufzuzeigen. Dabei wird auch auf die regionalen Gefahren für die Bodenbiodiversität eingegangen. In einem finalen Schritt werden außerdem (3) Kontext-abhängige Maßnahmen zusammengetragen, die den effektiven Bodenschutz begünstigen. Das Projekt bietet damit ein hohes Anwendungspotenzial der erwarteten Ergebnisse.

Um die Verbreitung der Bodenbiodiversität und deren Gefährdung in Deutschland zu untersuchen, werden verschiedenen Aspekte berücksichtigt, nämlich die alpha- und beta-Diversität sowie die Bodentaxonomie und -funktionalität. Die räumliche Verbreitung der Bodenbiodiversität wird mittels Species Distribution Models und vorhandener Daten zu Wirbellosen (d.h. Annelida, Arthropoda, Nematoda) und Mikroorganismen kartiert, während die Bodenfunktionalität mit vorhandenen Daten zur funktionellen Vielfalt (z. B. von Lebensformen, Nahrungstypen, Habitatgrößen) abgebildet wird. Durch die Berücksichtigung verschiedener taxonomischer (TD) und funktioneller Biodiversitätsaspekte (FD) wird ein vollständigeres Bild über die räumliche Verteilung der Bodenbiodiversität in Deutschland gewonnen, sowie über mögliche Hotspots und Arten mit eingeschränkter Verbreitung (sogenannter Endemismus).

Die dazugehörigen Arbeitsabläufe wurden bereits erfolgreich für die Artengruppe der Regenwürmer (Ordnung Crassiclitellata) etabliert und können nun auf weitere Artengruppen (Springschwänze, Fadenwürmer u.a.) angewendet werden. Wir konnten zeigen, dass die meisten Regenwurmarten in Mitteleuropa weit verbreitet sind (siehe Anhang). Datenlücken finden sich vor allem in Nord-, Süd- und Osteuropa. Darüber hinaus fanden wir höhere Werte für den potenziellen Artenreichtum als zuvor vorhergesagt, mit einem Maximum von 19 Arten, die in 5 km² großen Rasterzellen gemeinsam vorkommen. Unter zukünftigen Klimabedingungen werden sich der potenzielle Artenreichtum und die Verbreitung einzelner Arten potentiell vom Westen in den Osten Europas. Arten mit kleineren prognostizierten Verbreitungsgebieten waren tendenziell anfälliger für den Klimawandel, da ihre Verbreitungsgebiete stärker zurückgingen als die der weit verbreiteten Arten. Dies unterstreicht die Dringlichkeit, nicht nur die derzeitigen Verbreitungsgebiete der Arten zu schützen, sondern auch ihre potenziellen Refugien für den Klimawandel.

Durch eine anschließende Auswertung existierender Schutzgebiete mittels des Programmes ZONATION werden jene Gebiete identifiziert, die bereits Hotspots der Bodenbiodiversität und -funktionalität repräsentieren, aber auch Lücken im Bodenschutz. Die dabei einbezogenen Gefahren umfassen Habitatzerstörung, globaler Wandel, Verschmutzung und Versalzung des Bodens, intensive Ausbeutung durch den Menschen, und Bodenbewirtschaftung. Mithilfe eines Algorithmus zur Priorisierung werden schließlich Vorrangflächen für den Naturschutz bestimmt, sowie jene Schutzgebiete, die die Bodenbiodiversität derzeit am effektivsten schützen. Im letzten Schritt werden bodenförderliche Maßnahmen aus “peer-reviewed” und Grauer Literatur gesammelt und zusammengefasst. Neben einem Synthesepapier wird auch eine Entscheidungshilfe (z. B. ein White paper oder eine Webseite) erstellt, um Entscheidungstragende bei entsprechenden Maßnahmen anzuleiten. Die drei dargestellten Analysen werden helfen die derzeitigen Naturschutzbemühungen zu koordinieren, indem schützenswerte Gebiete und Kontext-spezifische Maßnahmen herausgestellt werden. Die verwendeten Methoden können außerdem als Beispielstudie in anderen Ländern oder größerem Maßstab angewendet werden. Ungeachtet dessen wird das Promotionsvorhaben zu einer angemessenen Repräsentation des Bodens im Naturschutz beitragen, was wiederum den effektiven Schutz dieses bedeutenden Ökosystems ermöglicht.