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Nachhaltigkeit aufdecken: Bodenkunde für die SDGs

Von Kohlenstoffspeichereigenschaften bis hin zur Invasion fremder Bäume – Dr. Eleonora Bonifacio, Professorin für Pedologie an der Universität Turin, gab uns vor ihrem Webinar am 19. September einen Einblick in ihre Forschung.

Dr. Eleonora Bonifacio ist Professor für Pedologie an der Universität Turin in Italien. Ihre Forschungsschwerpunkte liegen im Zusammenhang mit den Prozessen der Bodenentwicklung, der Gestaltung der natürlichen Bodenfruchtbarkeit und der Beeinflussung der landwirtschaftlichen Bodennutzung. Ihr Schwerpunkt liegt auf bodenphysikalischen Eigenschaften (z. B. Bodenstrukturentwicklung, Bodenporosität etc.) und auf der Bewertung der Bodenerosion. Sie hat Forschungskooperationen in vielen europäischen Ländern sowie in Japan, Australien, Russland und Amerika.

In der kommenden Webinar der ISC Distinguished Lecture SeriesMit dem Titel „Linking Mechanisms to Soil Functions to Achieve the Sustainable Development Goals“ wird sie sich mit wenig bekannten Funktionen und Eigenschaften des Bodens befassen. Sie wird insbesondere die Mechanismen der Kohlenstoffspeicherung im Detail erläutern, die Invasivität gebietsfremder Baumarten erklären und über die Überlebenseigenschaften von Pflanzen sprechen.

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Was hat Ihr Interesse an der Pädologie geweckt und was hat Sie dazu bewogen, sich auf dieses Fachgebiet zu spezialisieren?

Ich war wirklich fasziniert von meiner Universitätsprofessorin für Bodenwissenschaften, Enza Arduino. Eine sehr kluge Frau, die mir die Komplexität des Themas und die Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Aspekten der Bodenkunde nahebringen konnte. Nur durch angemessene Argumentation konnten die Schüler ihre Fragen beantworten. Dies ist heute Standard in der universitären Lehre, war jedoch Anfang der 1980er Jahre noch nicht so verbreitet. Ich war beeindruckt, als ich feststellte, dass alles in der Bodenkunde unglaublich logisch schien.

Ein weiterer faszinierender Aspekt der Bodenforschung, der mich zu diesem Fachgebiet hingezogen hat, ist, dass man ein wenig über mehrere Disziplinen wissen muss, da Böden aus Mineralien, organischen Verbindungen und lebenden Organismen bestehen – was es zu einem sehr interessanten transdisziplinären Forschungsgebiet macht.

Wie sehen Sie die Entwicklung des Fachgebiets der Pädologie in den kommenden Jahren? Gibt es drängende Herausforderungen oder Fragen auf dem Gebiet, auf die sich Forscher in den kommenden Jahren konzentrieren sollten?

Ich denke, dass die aktuelle Forschung in der Pedologie und in anderen Wissenschaften grundlegende Konzepte erneut prüfen sollte. Durch diesen Aufwand würde die Wiederholung von Experimenten vermieden. Beispielsweise hat das Phänomen, dass der pH-Wert des Bodens entlang eines Klimagradienten abnimmt, seine Wurzeln in der Theorie der Geochemie und wird seit vielen Jahren empirisch nachgewiesen. Dennoch stoße ich als Herausgeber einer wissenschaftlichen Zeitschrift oft auf Forschungshypothesen wie „Wir gehen davon aus, dass der pH-Wert des Bodens in trockeneren Gebieten höher wäre als in feuchteren“, gefolgt von Versuchen, diese Hypothese zu beweisen. Nun, ich wäre viel neugieriger, Artikel zu lesen, die das gegenteilige Szenario demonstrieren und untersuchen die Gründe für die Abweichung vom Trend.

Neue Techniken ermöglichen eine umfangreiche Datenerfassung und generieren neben neuen Konzepten interessante neue Forschungsergebnisse. Auf globaler Ebene macht es die enorme Variabilität der Böden jedoch unmöglich, ihre Reaktionen auf den Klimawandel oder andere globale Stressfaktoren an jedem Standort zu beurteilen. Deshalb muss Knowledge Mining gefördert werden. Mich wundert, dass ein erheblicher Teil der in den 1980er und 1990er Jahren durchgeführten Forschung aufgrund der fehlenden digitalen Übertragung nicht immer leicht zugänglich ist. Dies führt oft zu unbeabsichtigter Duplizierung der Forschung.

Was hat Sie dazu bewogen, diese spezifischen Themen für die Diskussion in diesem Vortrag zum Internationalen Jahr der Grundlagenforschung für nachhaltige Entwicklung auszuwählen?

Unter den zahlreichen Funktionen des Bodens habe ich mich auf drei konzentriert.

Die erste Möglichkeit ist die Kohlenstoffbindung. In den letzten 20 Jahren wurde viel über den Mechanismus der Stabilisierung organischer Stoffe in Böden geforscht, aber es scheint, dass es uns nicht gelungen ist, diese Erkenntnisse an andere wissenschaftliche Gemeinschaften und Interessengruppen weiterzugeben, da viele alte Konzepte immer noch in Mode sind.

Die zweite Funktion, die ich hervorheben möchte, ist die Bereitstellung von Nährstoffen für das Pflanzenwachstum. Angesichts der drohenden Erschöpfung der Düngemittelreserven ist eine optimierte Düngung zwingend erforderlich. Während Pflanzenmanagementstrategien Nachhaltigkeitsprinzipien berücksichtigen, ist unser Verständnis darüber, wie Pflanzen auf globale Veränderungen im Hinblick auf den Nährstoffbedarf reagieren, begrenzt und wird nicht ausreichend genutzt. Die gleiche Lücke besteht für naturnahe Umgebungen wie Wälder oder Grasland – wie werden sie auf die erhöhte CO2-Konzentration reagieren? Einige Nährstoffe können zu limitierenden Faktoren werden, dies hängt jedoch von den Bodeneigenschaften ab.

Der letzte Punkt ist die Artenvielfalt. Ich bin kein Bodenbiologe, aber eine Frage, die sich jeder Bodenwissenschaftler stellen sollte, ist, ob Gewinne mit der Bodenvariabilität zusammenhängen. Gibt es eine theoretische Grenze für die Erhöhung der Bodenbiodiversität und der Kohlenstoffspeicherung, oder können wir diese Funktionen kontinuierlich verbessern?

Wie überschneidet sich die Pedologie mit anderen wissenschaftlichen Disziplinen?

Wenn wir uns den Boden als die Schnittstelle zwischen den biotischen und abiotischen Kompartimenten der Erde vorstellen. Es ist klar, dass die Interaktion mit Geologen, Biologen und Pflanzenphysiologen selbstverständlich ist. Darüber hinaus ist der Beitrag weiterer angewandter Wissenschaften (Pflanzen- und Forstwissenschaften) erforderlich, wenn wir die Ergebnisse faszinierender wissenschaftlicher Probleme wirklich mit der realen Welt verbinden wollen.

Ich hoffe, dass Kollegen aus anderen Disziplinen neugierig auf die Eigenschaften und Funktionsweise des Bodens sind. Es würde mich wirklich freuen, wenn dieses Webinar neue interdisziplinäre Interaktionen anregen würde.

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Die in diesem Artikel präsentierten Informationen, Meinungen und Empfehlungen stammen von den einzelnen Mitwirkenden und spiegeln nicht unbedingt die Werte und Überzeugungen des International Science Council wider.

Bild von Gabriel Jiménez on Unsplash.

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