Bis zu 800,000 km2 Land ist weltweit von Bergbauaktivitäten betroffen. Während Steinbrüche und Tagebau von großer wirtschaftlicher Bedeutung sind und bleiben werden, führt der Abbau zu Bodenstörungen, zur Zerstörung von Lebensräumen und zu großen Grubenseen, die zu einem Verdunstungsverlust des Grundwassers führen können. Verschiedene technische Reklamation Zu den Vorgehensweisen gehört das Bedecken des Steinbruchs mit fruchtbarem Mutterboden und die anschließende Aussaat mit Saatgutmischungen.
Eine Studie unter der Leitung von Tanel Vahter, Doktorand an der Pflanzenökologielabor an der Universität Tartu (Estland) und sein Betreuer von Dr. Maarja Öpikuntersucht, ob Die gleichzeitige Einführung einheimischer Arbuskulärer Mykorrhizapilze (AM) mit einheimischen Pflanzen trägt zur Wiederherstellung der Artenvielfalt bei. Vahter und Kollegen aus Schweden und Saudi-Arabien fanden heraus, dass die Verfügbarkeit symbiotischer AM-Pilze zu einer größeren Pflanzenvielfalt und -fülle führte. Dr. Maarja Öpik war die führende Wissenschaftlerin bei der Etablierung der MaarjAM Online-Datenbank von arbuskulären Mykorrhizapilzen.
Vahter und seine Kollegen richteten zwei Jahre lang Versuchsflächen in drei ehemaligen Ölschiefersteinbrüchen in Estland ein. Zunächst sammelten sie „Zielboden“ mit lokaler Bodenbiota von einem 50 Jahre alten, restaurierten Bergbaustandort und fügten Gartenerde hinzu. Um AM-Pilze in „Fallenkultur“ zu halten, wurde auf der Bodenmischung 11 Wochen lang eine Mischung aus drei einheimischen Gräsern und elf einheimischen Kräuterarten gezüchtet. Nach einem Monat Winterbedingungen, um die Vernalisierung der Pilze zu ermöglichen, entfernten die Wissenschaftler die oberirdische Pflanzenbiomasse und führten Feldversuche mit diesem Bodeninokulum durch.
Die Forscher brachten entweder nur Bodeninokulat, nur Pflanzensamen, sowohl Bodeninokulat als auch Pflanzensamen oder gar nichts auf den einzelnen 2 mx 2 m großen Parzellen aus und bedeckten die Oberfläche mit einer dünnen Schicht Stroh. Der Pflanzenreichtum wurde gezählt und der AM-Pilzreichtum anhand der DNA-Sequenzierung des Bodens berechnet. Eine Analyse der Bodenfettsäure-Biomarker quantifizierte die gesamte Pilz-, Bakterien- und AM-Pilzbiomasse in den Bodenproben.
Parzellen, die sowohl das Bodeninokulum als auch die Saatmischung erhielten, wiesen den höchsten Pflanzen- und AM-Pilzreichtum an allen drei Standorten auf. Im ersten und zweiten Jahr wuchsen 34 bzw. 49 Pflanzenarten und die Hälfte der AM-Bodenpilze gehörte zu den Gattungen Glomus und Claroideoglomus. Während sich die Zusammensetzung der AM-Pilzgemeinschaft zwischen den Behandlungen nicht wesentlich unterschied, unterschied sich die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft stark.
„Wir haben einen klaren Effekt der Einführung von AM-Pilzen und -Pflanzen beobachtet, wobei die gleichzeitige Einführung von Pflanzen und symbiotischen Pilzen die Vielfalt und Häufigkeit beider Gruppen stärker erhöht als die Einführung einer der beiden Gruppen allein“, erklärten Vahter und Kollegen. „Die Verfügbarkeit von Pflanzensamen (Verbreitungsbegrenzung) und nicht die Ansiedlung von Sämlingen (Ansiedlungsbegrenzung) begrenzt zunächst die Erholung der Vegetation an diesen Bergbaustandorten.“
„Die Reihenfolge, in der die symbiotischen Partner in den neuen Habitaten eintreffen, könnte eine wichtige Rolle spielen. Dabei ist das Szenario ‚Pflanzen kommen zuerst an‘ für die Erholung der Vegetation potenziell vorteilhafter als das Szenario ‚AM-Pilze kommen zuerst an‘, da die Zahl der möglichen Keimungen einer einzelnen Spore ohne erfolgreichen Wurzelkontakt begrenzt ist“, erklärten Vahter und Kollegen.
Diese Studie zeigt, wie wichtig Bodenorganismen für die Steinbruchsanierung sind und wie sie in Zukunft eingesetzt werden könnte. Allein in China Der durchschnittliche Verbrauch von Kalkstein zur Zementherstellung lag zwischen 2.5 und 2010 bei über 2016 Milliarden Tonnen pro Jahr., neue Ideen für die Renaturierung von Bergbaufolgegebieten werden dringend benötigt.
