Ein Nagetier-Experiment am Mount St. Helens zeigte, dass selbst ein kleiner Eingriff die Wiedergeburt eines zerstörten Ökosystems über Jahrzehnte hinweg anstoßen kann
Eine Studie nach vier Jahrzehnten enthüllt die erstaunliche Rolle von Mikroorganismen und völlig unerwarteten Helfern. Die Erkenntnisse stellen vieles auf den Kopf, was wir über die Selbstheilungskräfte der Natur zu wissen glaubten.
Der Ausbruch des Mount St. Helens im Jahr 1980 gilt als eine der verheerendsten Naturkatastrophen in der Geschichte der Vereinigten Staaten. Forscher gingen zunächst davon aus, dass eine ökologische Erholung Jahrhunderte dauern würde. Der Boden war völlig steril – ohne die Mikroorganismen, die Pflanzen unter normalen Bedingungen mit lebenswichtigen Mineralien versorgen. In den ersten Jahren nach dem Ausbruch wuchsen auf dem gesamten Geröllfeld kaum mehr als einige Dutzend vereinzelte Pflanzen.
Wissenschaftler suchten nach Wegen, um die Rückkehr des Lebens an den Berghängen zu beschleunigen. Ihre Ergebnisse zeigen heute, dass die Natur sich weit schneller erholen kann, als irgendjemand erwartet hatte. Der Schlüssel lag in der Verbindung zwischen Nagetieren und Bodenmikroorganismen – insbesondere mykorrhizabildenden Pilzen.
Der Vulkan, der eine Landschaft in eine Mondwüste verwandelte
Am 18. Mai 1980 brach der Vulkan Mount St. Helens im Bundesstaat Washington mit solcher Wucht aus, dass 57 Menschen ums Leben kamen. Eine Lawine aus Asche und glühenden Gesteinsbrocken bedeckte ein riesiges Gebiet mit einer dicken Bimsschicht. Pflanzen und Tiere verschwanden, und die Landschaft begann einer anderen Welt zu ähneln.
Die umliegenden Wälder verwandelten sich in graue Trümmerflächen. Die Biologin Emma Aronson von der University of California beschrieb die Verwüstung später als vollständige Sterilisierung des gesamten Ökosystems. Bäume waren umgestürzt oder verbrannt, und der Boden lag unter einer Schicht vulkanischen Materials begraben, das keinerlei organische Substanz enthielt.
Biologen gingen selbstverständlich davon aus, dass die Erholung der Natur Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte in Anspruch nehmen würde. Die Bedingungen waren extrem: hohe Temperaturen, kein Wasser, keine verfügbaren Nährstoffe. In den ersten Jahren nach dem Ausbruch waren die Hänge des Mount St. Helens schlicht tot.
Eine kühne Idee: Leben durch Ziesel in den Boden zurückbringen
Eine Forschergruppe aus Kalifornien und anderen Institutionen suchte nach Möglichkeiten, die Rückkehr des Lebens zu beschleunigen. Statt schwerer Maschinen oder Düngemittel entschieden sie sich für etwas sehr viel Kleineres und Wendiges: grabende Nagetiere, bekannt als Ziesel.
Die Wissenschaftler vermuteten, dass das eifrige Graben der Ziesel alte, fruchtbare Bodenschichten an die Oberfläche befördern würde – einschließlich Bakterien und Pilzen, die unter der Ascheschicht überlebt hatten. Der Mikrobiologe Michael Allen von der University of California setzte genau auf diesen „Durchmischungseffekt“ im Untergrund.
Im Mai 1983, drei Jahre nach dem Ausbruch, transportierten die Forscher eine Gruppe von Zieseln auf zwei abgegrenzte, mit Bims bedeckte Parzellen. Die Tiere verbrachten dort nur einen einzigen Tag. Für einen Menschen ein flüchtiger Moment – für diesen degradierten Boden aber ein außerordentlich kraftvoller Impuls.
Ziesel erfüllen in der Natur grundlegende Aufgaben:
- Sie fördern tiefere, ältere Bodenschichten an die Oberfläche
- Sie brechen die verdichtete Asche- und Bimsschicht auf
- Sie schaffen Mikrohabitate, die Feuchtigkeit speichern können
- Sie ermöglichen Samen, tiefer in den Untergrund einzudringen
- Sie transportieren Bodenmikroorganismen zur Oberfläche
- Sie belüften verdichtete Substrate
Das Ziesel: Ein als Schädling geltender Helfer, der seine Rolle umkehrte
Im Alltag gelten Ziesel bei Landwirten als Plage. Sie graben Tunnel, beschädigen Wurzeln und zerstören Ernten. In diesem Fall jedoch verwandelte sich ihr natürliches Verhalten – Graben und Durchmischen der Erde – in einen ökologischen Dienst von unschätzbarem Wert.
Allen gab im Laufe der Jahre zu, genau auf diesen Mechanismus gesetzt zu haben. Die Ziesel sollten den über lange Zeit gewachsenen Boden an die Oberfläche bringen und so den Weg für die Vegetationserneuerung freimachen. Ihre Aktivität sollte eine latent schlummernde Mikrobengemeinschaft wieder zum Leben erwecken.
Obwohl sie gemeinhin als lästige Schädlinge betrachtet werden – sie durchpflügen den Boden, schädigen Wurzelsysteme und erschweren die landwirtschaftliche Arbeit – erwies sich ihr Wirken im Kontext einer vulkanisch verwüsteten Landschaft als entscheidend für den Neustart des Ökosystems.
Sechs Jahre später: 40.000 Pflanzen dort, wo einst nur eine tote Wüste war
Die Ergebnisse des Experiments übertrafen alle Erwartungen. Als die Wissenschaftler sechs Jahre später zu denselben Parzellen zurückkehrten, fanden sie eine völlig veränderte Landschaft vor. Wo zuvor kaum einige Dutzend Pflanzen gestanden hatten, zählten sie rund 40.000 Exemplare aus zahlreichen verschiedenen Arten.
Das umliegende Gelände wirkte noch immer tot und unfruchtbar, doch die beiden Parzellen, auf denen die Ziesel gearbeitet hatten, strotzten vor Grün. Der Unterschied glich dem zwischen einer Wüste und einem jungen Wald. Die Pflanzen hatten sich nicht einfach aus dem Nichts materialisiert – sie hatten sich behauptet und nach und nach weitere Bodenstücke besiedelt.
Mit der wachsenden Vegetation kehrten Insekten zurück, Vögel tauchten auf und mit ihnen größere Tiere. Ein einfaches Experiment hatte eine ganze Kaskade von Veränderungen ausgelöst. Der Regenerationsprozess hatte Fahrt aufgenommen und war selbsttragend geworden.
Die unsichtbaren Verbündeten: Mykorrhizapilze
Eine neue Studie, veröffentlicht in der Fachzeitschrift Frontiers, enthüllt, was in den Jahrzehnten danach unter der Oberfläche geschah. Als Schlüssel erwiesen sich mykorrhizabildende Pilze, die in Symbiose mit den Wurzeln von Pflanzen leben.
Ihre Rolle in der Natur ist einfach, aber außerordentlich wirkungsvoll: Das Netzwerk aus Pilzfäden verlängert die Reichweite der Wurzeln und hilft Pflanzen, Wasser und Mineralien aufzunehmen. Im Gegenzug erhält der Pilz von der Pflanze einen Teil der durch Photosynthese produzierten Zucker.
Die Forscher stellten fest, dass sich in den Bereichen, in denen die Ziesel aktiv gewesen waren, eine außergewöhnlich reiche Mikroorganismengemeinschaft entwickelt hatte. Mykorrhizapilze halfen den Bäumen, schnell zu wachsen, indem sie die auf dem Boden liegenden Nadeln und Blätter nutzten. Der gesamte Regenerationsprozess verlief in diesen Zonen spürbar rascher als in den benachbarten, von Zieseln unberührten Flächen.
Die Mykologin Mia Maltz von der University of Connecticut betont eine grundlegende Schlussfolgerung: Die Natur lässt sich nicht begreifen, wenn man nur die mit bloßem Auge sichtbaren Organismen betrachtet. Das eigentliche Geschehen spielt sich im Boden ab – auf mikroskopischer Ebene, wo Bakterien und Pilze still und leise die Grundlage für alles andere legen.
Was uns die Ziesel des Vulkans lehren
Die Geschichte des Mount St. Helens zeigt, dass Ökologen nicht immer schwere Maschinen oder aufwendige Ingenieurtechnik benötigen. Manchmal genügt es, das Verhalten einer Art, die in einem anderen Kontext als Problem gilt, gezielt zu nutzen. Ziesel, von vielen als lästige Plagegeister abgetan, wurden in einem schwer geschädigten Ökosystem zu wertvollen ökologischen Verbündeten.
Dieser Typ von Experimenten hat eine praktische Bedeutung weit über den Mount St. Helens hinaus. Immer mehr Gebiete auf der Welt leiden unter Verwüstungen – nach Waldbränden, Hurrikanen, Industriekatastrophen oder intensiver Bewirtschaftung. Wissenschaftler suchen nach Methoden, die eine Landschaft nicht nur vorübergehend begrünen, sondern dauerhaften Prozess der ökosystemaren Selbsterneuerung anstoßen.
Die Zusammenarbeit mit natürlichen Grabern – wie Zieseln, Hamstern oder bestimmten Nagetierspezies – könnte eines der verfügbaren Werkzeuge sein. Statt Böden zu planieren und mit Lastwagen fruchtbare Erde heranzukarren, kann man versuchen, Organismen zu fördern, die die Bodenstruktur von innen heraus verbessern. Das ist kostengünstiger, weniger invasiv und besser an die örtlichen Gegebenheiten angepasst.
Gleichzeitig eröffnet die Forschung zur Rolle der Mykorrhizapilze neue Wege zu einer bewussteren Waldwiederherstellung. Statt lediglich Jungbäume zu pflanzen, wird zunehmend über die „Impfung“ des Bodens mit geeigneten Pilzen oder Bodenbakterien gesprochen. Junge Pflanzen hätten so von Anfang an mikroskopische Partner an ihrer Seite, die ihnen helfen, Dürre und nährstoffarme Böden zu überstehen. Das könnte auch in Europa ein gangbarer Weg sein, um die Natur nach verschiedenen Katastrophen zu unterstützen.
Kleine Organismen, gewaltige Folgen
Die Geschichte der Ziesel an den Vulkanhängen wirkt wie eine kraftvolle Erinnerung: In der Ökologie können kleine Veränderungen lange Wirkungsketten auslösen. Ein einziger Tag des Grabens durch einige scheinbar unbedeutende Nagetiere setzte einen Regenerationsprozess in Gang, der heute seit mehr als vier Jahrzehnten anhält.
Wer an spektakuläre Bilder von Lava, Bränden und Stürmen gewöhnt ist, dem mag diese Perspektive weniger dramatisch erscheinen – doch ihr Wert ist unermesslich. Die wahre Wiedergeburt der Natur besteht aus Hunderten stiller Wechselwirkungen: zwischen einer Wurzel und einem Pilz, zwischen einem Pilz und einem Bakterium, zwischen einem Ziesel und dem Boden. Und genau dort, unter unseren Füßen, entscheidet sich, ob eine zerstörte Landschaft ins Leben zurückfindet oder für immer zur Wüste wird.
