Neue Chance für Glühwürmchen

12. Februar 2012, NZZ am Sonntag
In den Städten gerät die Artenvielfalt buchstäblich unter den Beton. Mit Gegenmassnahmen tut sich die Bevölkerung noch etwas schwer.

Wer im Vorgarten zur Abwechslung mal eine Distel stehen lässt, fördert damit die Insektenwelt.

Siedlungen sind ein wichtiger Lebensraum für wilde Tiere. Hier nisten die Schwalben, wuseln die Siebenschläfer und graben die Rosenkäfer. Doch in den letzten Jahrzehnten sind die Häuser in unseren Städten und Dörfern immer dichter zusammengerückt. Der Obstgarten zwischen Freibad und Tankstelle oder die Trockenwiese neben dem Einkaufszentrum mussten den Neubauten weichen. Dieser Verlust an Biodiversität in unserem unmittelbaren Wohnumfeld ist Naturschützern und Forschern ein Dorn im Auge. Darum wollen sie die Natur nun zurück vor unsere Haustür bugsieren.

Einer der sich mit diesem Vorhaben an vorderster Front befasst, ist Thomas Winter, Geschäftsleiter der Stiftung Wirtschaft und Ökologie. Im Auftrag von Gemeinden geht er zur Basis, zu den Hauseigentümern und Fabrikbesitzern, und versucht sie davon zu überzeugen, dass sich eine einheimische Wildhecke im Vorgarten besser macht als ein exotischer Zierstrauch.

Doch der erste Schritt Richtung Wildnis ist meistens mit viel Mühen verbunden. Denn die Schmerzgrenze für ungebändigte Natur gleich vor der Haustür liegt bei der Bevölkerung ziemlich tief. «Vor allem wenn man das Hintergrundwissen nicht besitzt, hat man Angst vor Wildnis», sagt Winter. «Ordnung wurde uns von Kindesbeinen an eingetrichtert. Bewusst etwas mehr Unordnung und Wildheit in unsere Umwelt zu bringen, widerstrebt uns.»

Aber es muss ja auch nicht gleich ein Urwald sein. Wie wenig es im Grunde braucht, um unsere Städte in einen Himmel für die Artenvielfalt zu verwandeln, zeigt ein Beispiel aus der notorischen Betonwüste Schwerzenbach im Zürcher Oberland. Dort hat Winter einen Fabrikbesitzer davon überzeugt, statt des englischen Rasens eine Salbeiwiese rund um das Gebäude anzulegen. Geschnitten wurde diese Fläche nicht mehr mit dem Rasenmäher, sondern von Hand mit der Sense. Bei jedem Schnitt liessen die Gartenpfleger einen Teil der alten Wiese als Rückzugsgebiet für die Tiere stehen.

Das Resultat nach wenigen Jahren war verblüffend. Der neue Lebensraum zog nicht nur seltene Schmetterlinge wie etwa den Bläuling an, sondern auch Ringelnattern. Die ungiftigen Schlangen legten ihre Eier gleich neben dem Firmeneingang. «Am Ende krochen die Schlangen sogar durch das offene Fenster zu den Sekretärinnen ins Büro», sagt Winter.

So schön dieser Erfolg für die Natur auch ist, neben der psychologischen Hürde gibt es eine noch viel grössere: das Geld. Ein wilder Garten kostet nämlich mehr als ein ordentlicher. Das zeigt sich besonders deutlich am Beispiel der Glühwürmchen. Einer ihrer bevorzugten Lebensräume sind die Böschungen von Bahngeleisen. Die werden heute meistens sehr effizient von einem Traktor auf Schienen gemäht. Dabei bleibt kein Halm stehen und kein Glühwürmchen am Leben. Allerdings belaufen sich die Kosten mit dieser Methode auf nur vier Rappen pro Quadratmeter.

Damit die kleinen Käfer überleben, müssen die Arbeiter die Böschung zu Fuss begehen und mit einem Handmäher schneiden. So können sie selektiv einige Flächen stehen lassen, die den Glühwürmchen als Rückzugsinseln dienen. Dieses Verfahren ist heute jedoch kaum noch üblich, weil damit die Kosten auf zwölf Rappen pro Quadratmeter hochschnellen. Acht Rappen mehr oder weniger entscheiden also darüber, ob es in einer Wiese glüht oder nicht.

Für die Immobilienbranche könnte gerade dieser kleine Unterschied den Ausschlag geben, auf wildere Wohnanlagen zu setzen. Daniel Grando von Halter Immobilien glaubt, dass Biodiversität in Zukunft die Rendite von Wohnblocks verbessern kann. Wenn die Leute bereit sind, für mehr Artenvielfalt vor der Haustür mehr zu bezahlen, dann kann der Hauseigentümer einen höheren Mietpreis ansetzen.

«Dazu braucht es jedoch Leute, die bereit dazu sind. Es braucht einen Markt», sagt Grando. Bis der aufgebaut ist, können noch ein paar Jahrzehnte vergehen. Das war bei anderen Evolutionsschritten in der Immobilienbranche nicht anders. «Vom Minergie-Standard spricht man schon seit fast zwanzig Jahren. Heute steht für die meisten Investoren oder Bauherren fest, dass ein Projekt hohen Nachhaltigkeitsansprüchen genügen muss, egal ob mit oder ohne Label», sagt Grando.

Vor allem die Art und Weise, wie man über Artenvielfalt spricht, könnte Leuchtwürmchen und Konsorten vollends den Weg in unsere Städte ebnen. Begriffe wie «Totholz» oder «Altgrasstreifen» sollten Gemeinden und Landschaftsarchitekten möglichst aus ihrem Vokabular streichen und stattdessen die Namen von so genannten Leitarten verwenden. Das sind Tierarten, die entscheidende Trümpfe besitzen wie etwa ihr farbiges Aussehen, ihre allgemeine Beliebtheit und ihre Sichtbarkeit während der meisten Zeit des Jahres. Zu ihnen zählen etwa der Buntspecht oder das Rotkehlchen.

Herausgefunden haben das Marco Moretti sein Team von der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL. In einer Umfrage mit tausend Leuten konnten sie zeigen, dass die Akzeptanz von Wildnis höher ist, wenn die Leute wissen, dass mit ihr eine Leitart gefördert wird. «Wenn man sagt, wir legen einen Asthaufen an wegen der Artenvielfalt, dann verstehen die Leute das nicht. Wenn man aber sagt, wir machen das, um den Buntspecht zu fördern, dann verstehen sie es», sagt Moretti.

Die Umfrageergebnisse zeigten auch, dass die Leute für die Wildnisförderung sogar bereit sind, mehr aus der eigenen Tasche zu bezahlen. Einzige Bedingung: Es muss in der Nähe eine Leitart geben, die davon profitiert und aufgrund der Fördermassnahmen vermehrt ihre Aufwartung auf dem Gartenzaun macht. So lange sie sich von ihrer schönen Seite zeigt, ist Wildnis vor der Haustür in Ordnung.

Der mechanische Muskel

Februar 2012, «Atlant's column» auf micronaut.ch
Mein Grossvater war ein Maschineningenieur. Er konnte stundenlang über ein technischen Problem brüten und irgendwann hat er sich an sein Zeichenbrett gesetzt und die Lösung mit einem spitzen Bleistift, Lineal und Zirkel auf Papier gebracht. Sein Lieblingsproblem hatte er jedoch sein Leben lang nie gelöst: Wie konstruiert man einen Muskel? Bis heute kann das kein Ingenieur der Welt.

© Martin Oeggerli

Immerhin sind die Grundbausteine ganz einfach zu beschaffen. Für ein Kilogramm Muskelgewebe benötigt man 800 Gramm Wasser und 200 Gramm Eiweiss. Das gibt es in jeder Küche. Der schwierige Teil ist der Zusammenbau.

Skelettmuskeln sehen aus der Ferne aus wie Würste, die an den Enden spitz zusammenlaufen. Schneidet man sie auf, kommen ein halbes Dutzend Bündel zum Vorschein. Ein solches zeigt dieses Bild. Die blau eingefärbte «Watte» ist Bindegewebe, in welche die Muskelbündel eingepackt sind.
Jedes von ihnen besteht aus Hunderten von Muskelfasern. Sie sind bloss einen Zehntelmillimeter dick, können aber bis zu 15 Zentimeter lang werden. Ihr Geheimnis ist folgendes: Einzelne Muskelzellen haben sich zusammengeschlossen und eine lange Kette gebildet. Sie agieren nicht mehr als einzelne Zellen, sondern als eine Art Superzelle – die Muskelfaser.

An den Enden der abgeschnittenen Muskelfasern treten die Myofibrillen zutage. © Martin Oeggerli

Aber was spielt sich in ihrem Innern ab, wenn ich den Finger beuge oder den Kopf drehe? Erstaunlicherweise ist die Konstruktion, welche die Natur hier ersonnen hat, gar nicht so weit weg von den Maschinen meines Grossvaters. Jede Muskelfaser ist mit winzigen Röhren gefüllt, die Myofibrillen. Auf dem Bild sind sie gerade noch sichtbar.

In ihnen befinden sich eine Art hydraulische Zylinder. Sie sind nur gerade ein paar Moleküle breit. Statt jedoch mit Wasser- oder Öldruck funktionieren sie auf eine noch viel mechanischere Art und Weise. Im Innern der Zylinder befinden sich kleine Füsschen, die im angeregten Zustand an der Zylinderwand entlang spazieren und so die Kontraktion bewirken.

Einem Ingenieur, der es bis hierher schafft, darf man gratulieren. Doch damit hat er noch lange keinen Muskel. Erst muss er noch die Kabel anschliessen. Für jede Faser eine Nervenzelle. Wenn ich nun eine Kaffeetasse hochhebe, gibt mein Gehirn einigen Fasern den Befehl, sich zusammen zu ziehen.

Im nächsten Sekundenbruchteil entspannen sich die Fasern gleich wieder, doch bevor die Tasse zu sinken beginnt, feuert mein Gehirn Signale an eine zweite Gruppe, welche die erste ablöst. Auf diese Weise wechseln sich die Muskelfasern ständig ab und ich kann den ganzen Tag Kaffee trinken, ohne dass mein Arm müde wird. Das bedeutet, dass für eine einzige gleichmässige Bewegung meines Armes Millionen von Signalen und ebenso viele Rechenoperationen nötig sind. Der Ingenieur scheitert zuletzt nicht am Muskel, sondern am Supercomputer, der ihn steuert.

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Kettenreaktion

Januar 2012, Vivai
In der Natur funktioniert alles wie geschmiert, weil jeder Prozess, jedes Tier und jede Pflanze in einen Kreislauf eingebettet ist. Nur der Mensch hat das wieder einmal nicht kapiert.

Der Stickstoffkreislauf ist ein Paradebeispiel dafür, wie der Mensch in die natürliche Ordnung eingreift und alles durcheinander bringt.

Zum Glück ist das Kinderzimmer ein Kreislaufsystem. Denn wo Legosteine, Bücher und Puzzles eben noch sauber in Kisten und Regalen versorgt waren, herrscht nach ein paar Stunden das pure Chaos. Würden die Eltern am Ende des Tages den Spielzeugbrei nicht wieder in seine einzelnen Bestandteile aufschlüsseln und diese an ihren angestammten Platz zurück bringen, wäre das Kinderzimmer wohl bald unbewohnbar. Kreisläufe wie dieser halten auch das Ökosystem der Erde «sauber». Nur leider stolpert Mutter Natur bei ihrer Aufräumarbeit immer wieder über uns Menschen.

Am besten zeigt sich das am Stickstoffkreislauf. Stickstoff ist ein elementarer Bestandteil unserer Zellen. Jedes dritte Atom in unserem Erbgut ist ein Stickstoffatom. Kein Wunder dürstet es unseren Körper danach. Die gute Nachricht: Unsere Atemluft besteht zu 80 Prozent daraus. Die schlechte: wir kommen nicht an dieses riesige Reservoir heran. Weder Pflanzen noch Tiere haben je gelernt gasförmigen Stickstoff zu konsumieren.

Das können allein spezielle Bakterien im Boden. Sie atmen das Gas ein und verwandeln es in Nitrat, auch bekannt als Pflanzendünger. Diesen nehmen Gräser, Bäume und Sträucher auf und machen daraus Stängel, Blatt und Blüte. Wenn eine Kuh ein Maul davon frisst, verleibt sie sich den Stickstoff bei der Verdauung ein. Was sie nicht braucht, gibt sie in Form eines Kuhfladens weiter an die nächsten Organismen.

Zu ihnen zählen Pilze, Bakterien, Würmer sowie Käfer- und Fliegenlarven. Sie fressen sich durch den Fladen wie durch einen Geburtstagskuchen, denn auch sie sind hungrig nach Stickstoffverbindungen. «Mehrere Hundert Arten sind am Abbau beteiligt», sagt Wolf Blanckenhorn,  Evolutionsbiologe an der Universität Zürich.

Auf diese Weise wird der Stickstoff von einem Tier zum nächsten und von einer Pflanze zur anderen weitergereicht. Am Ende der Kette stehen wiederum Bakterien, die das Nitrat in gasförmigen Stickstoff zurückverwandeln und an die Luft abgeben. So sorgen sie dafür, dass es nie zuviel Dünger im Boden gibt.

Dieser Kreislauf wäre perfekt, würde sich nur nicht der Mensch einmischen. Das beginnt bereits bei den Kuhfladen. Die meisten von ihnen fallen nämlich nicht auf eine Wiese, sondern in eine Jauchegrube. Wenn sie voll ist, sprüht der Bauer alle auf einmal in einer gleichmässigen Schicht über das Gras. Aus Sicht der Nahrungsmittelproduktion ist dieses Verfahren sehr effizient. Denn in Form von Jauche geht der Stickstoff-Dünger direkt zu den Wurzeln der Pflanzen und muss nicht noch erst den Magen hunderter Organismen passieren. «Gülle ist wahrscheinlich ein besser Pflanzendünger, hat aber auch stärkere Nebenwirkungen», sagt Blanckenhorn.

Das Problem ist, dass die Pflanzen mit der plötzlichen Flut von Nährstoffen überfordert sind. Im Schnitt nehmen sie nur die Hälfte des ausgebrachten Düngers auf. Der Rest versickert ins Grundwasser, wo die Natur nichts mehr mit ihm anzufangen weiss. Es gibt dort keine Tiere, die ihn wieder rausfiltern und ihn so dem Kreislauf erneut zuführen könnten.

Das Resultat ist eine direkte Verminderung unserer Lebensqualität. Grundwasser ist in der Schweiz auch Trinkwasser. In Ackerbaugebieten ist bereits die Hälfte mit Nitrat belastet und 15 Prozent gelten deswegen sogar bereits als ungeniessbar. Aber damit nicht genug. Wir beschleunigen den Stickstoffkreislauf nicht nur, sondern laden ihm auch eine schier untragbare Bürde auf.

1910 haben die beiden deutschen Chemiker Carl Bosch und Fritz Haber das so genannte Haber-Bosch-Verfahren entwickelt. Mit ihm können wir mittels einer Reihe von hintereinander geschalteter Hochdruckkessel genau wie die Bakterien Stickstoffdünger aus purer Luft herstellen.

Von ihm bringen wir jedes Jahr weltweit 100 Millionen Tonnen auf die Felder. Das ist dieselbe Menge, welche die Bakterien auf natürliche Weise im Boden bilden. Dadurch wachsen die Nutzpflanzen zwar schneller und üppiger und ernähren mehr Menschen denn je, aber zugleich ist das Ökosystem des Bodens noch mehr überfordert mit der Flut von Nährstoffen. So gelangt der Stickstoff nicht nur ins Grundwasser, sondern durch die Auswaschung mit dem Regen auch in Bäche und Flüsse.

Hier beginnt sich nun der Stickstoffkreislauf ungewollt mit dem Wasserkreislauf zu vermischen. Das von der Sonne aus dem Meer destillierte und durch Wolkenbrüche bei uns abgeladene Wasser reisst auf dem Weg zurück zu seinem Ursprung das überschüssige Nitrat mit sich und trägt die Fracht bis zu den entfernten Flussmündungen an den Meeresküsten. Auf diese Weise werden die Küstengebiete plötzlich mit einem Stoff konfrontiert, den sie vorher nicht kannten.

Mit dieser extra Portion Nährstoffe tun die Algen im Meer dasselbe wie bei uns das Gras und der Weizen: sie wachsen in einem nie dagewesenen Tempo. Aber wo viel wächst, da stirbt auch viel wieder ab. Bald häufen sich am Meeresgrund die toten Algen an. Sie sind ein Festessen für Bakterien, die den Algenberg abbauen und dabei den ganzen Sauerstoff im Wasser verbrauchen. Das Meer erstickt förmlich und jegliches Leben stirbt. Es gibt heute rund vierhundert solcher Todeszonen auf der ganzen Welt. Die Küstengebiete der Nordsee gehören dazu ebenso wie die Südküste Englands oder die Bucht von Genua.

Ein weiteres Syndrom der Kreislaufüberlastung zeigt sich gleich unter unseren Füssen. Die Bakterien, die den Dünger wieder in gasförmigen Stickstoff zurückverwandeln, arbeiten auf Hochturen, um mit dem gewaltigen Überschuss fertig zu werden. Dabei produzieren sie jedoch nicht nur das harmlose Stickstoffgas, sondern auch Lachgas. Das ist ein 300 mal stärkeres Klimagas als CO2. Die Bakterien sind so emsig mit dem Abbau des Düngers beschäftig, dass mittlerweile rund zehn Prozent der globalen Treibhauswirkung auf die Überproduktion von Lachgas zurückzuführen ist.

So verändert der Dünger auf unseren Feldern langsam aber sicher das Klima. Und das bringt wiederum den Wasserkreislauf ins Wanken. Denn die Klimamodelle sagen voraus, dass es in der Schweiz bis zum Jahr 2050 im Sommer 20 Prozent weniger regnen soll. Stattdessen fällt mehr Regen im Winter. Das, so vermuten die Forscher, könnte wieder zu mehr Dünger in den Flüssen führen. «Die Zunahme von Winterniederschlägen könnte das Auswaschungsrisiko erhöhen», sagt Volker Prasuhn von der landwirtschaftlichen Forschungsanstalt Agroscope.

Man sieht: Wenn die Kinder nicht irgendwann selber damit beginnen, ihr Zimmer sauber zu halten, sind die Eltern längerfristig mit Aufräumen überfordert und vernachlässigen dabei andere Haushaltspflichten wie das Kochen oder das Giessen der Pflanzen.

Bodenlos

9. Juni 2011, Süddeutsche Zeitung
Die Erosion des Bodens ist auch im umweltbewussten Europa ein zunehmendes Problem. Eines, das jetzt auch Menschenleben fordert.

Ohne Hecken und ohne Bodenbedeckung hat der Wind freie Bahn. Mühelos bläst er tonnenweise fruchtbare Erde von den Äckern.

Am 8. April kurz nach Mittag blies der Wind mit 80 Kilometern pro Stunde in ein staubtrockenes Ackerfeld südlich von Rostock. Die oberste Bodenkrume löste sich und vermischte sich mit der Luft zu einer riesigen Wolke aus Erde und Sand. Diese überquerte kurz darauf die angrenzende Autobahn 19 und verringerte die Sichtweite schlagartig auf weniger als zehn Meter. Die darauf folgende Massenkarambolage war die größte der vergangenen zwei Jahrzehnte. Acht Menschen starben, 130 wurden verletzt.

Dass die Bodenerosion in Deutschland die Gesellschaft teuer zu stehen kommt, kann seit diesem schwarzen Freitag im April niemand mehr leugnen. Trotzdem gibt es zurzeit kein wirksames Rechtsmittel, um zu verhindern, dass Wind und Wasser die oberste Erdschicht unserer Äcker kontinuierlich abtragen. Das zeigt eine Studie der EU, deren Resultate kürzlich in einer Sonderausgabe des Fachmagazins „Land Degradation & Development“ publiziert wurden (Bd. 22).

Fernsehbeitrag zum katastrophalen Erd- und Sandsturm vom 8. April 2011.

Demnach sind die Kosten für einen effektiven Bodenschutz schlicht zu hoch. «Das rechnet sich oft nicht für die Landwirtschaft», sagt Katrin Prager vom James Hutton Institute in Schottland. Sie sagt, dass Bodenschutzmassnahmen nur dann eine Chance haben, wenn sie dem Bauern keine Mehrarbeit verursachen und wenn sie nichts oder wenig kosten. Ein Beispiel einer solchen Billigmaßnahme ist, dass der Bauer bei einer Hanglage quer zum Gefälle pflügt und nicht senkrecht, damit das Wasser keine Erosionsrillen auswaschen kann.

Aber wenn es darum geht, eine Hecke als Windfang zu pflanzen oder ein Maisfeld mit einer Untersaat aus Gras zu bedecken, damit der Wind den Oberboden nicht mehr fortragen kann, sieht die Sache schon schwieriger aus. Der Landwirt hat zusätzliche Arbeit und das Saatgut für die Grasmischung kostet. Vor diesem Aufwand scheuen sich viele Bauern.

Abhilfe könnten Fördergelder an der richtigen Stelle schaffen. Doch leider orientieren sich die Direktzahlungen aus der EU-Agrarförderung in Deutschland zurzeit nur an der Größe der Anbaufläche und nicht an der Art und Weise der Bewirtschaftung. Nur wenige Bundesländer bieten spezielle Förderprogramme für den Bodenschutz an. Meistens heißt die Losung jedoch: je größer dein Acker, desto mehr Subventionen kriegst du vom Staat.

Eine Praxis, die sogar noch zur Verschärfung des Erosionsproblems führt, denn genau aus diesem Grund verschwanden in den letzten sechzig Jahren allein in Schleswig-Holstein 7 000 Kilometer Hecken. Das ist ein Rückgang von zehn Prozent. „Landwirtschaftliche Betriebe sind interessiert, diese zu roden, um auch noch auf dem letzten Quadratmeter etwas anbauen zu können“, sagt Burkhard Roloff vom Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland.

Das ist insofern erstaunlich, als gerade bei den Hecken das geltende Bodenschutzgesetz sehr präzise formuliert ist. Dort heißt es: „Zu den Grundsätzen der guten fachlichen Praxis gehört insbesondere, daß die naturbetonten Strukturelemente der Feldflur, insbesondere Hecken, Feldgehölze, Feldraine und Ackerterrassen, die zum Schutz des Bodens notwendig sind, erhalten werden.“ Doch beim Vollzug hapert es, sagt Prager. Die landwirtschaftliche Fläche ist schlicht zu groß, um jeden einzelnen Bauern kontrollieren zu können. „Und solange sich die Bewirtschaftung für die Landwirte rechnet, werden die meisten nichts anders machen“, sagt sie.

Nur, wie lange es sich noch rechnet, ist die Frage. Denn die Erosion schlägt sich direkt in einer verminderten Fruchtbarkeit der Böden nieder. Und das wiederum treibt die Anbaukosten in die Höhe. Eine Studie der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission zeigt, dass die Bauern Großbritanniens jährlich 9 Millionen Euro zusätzlich für Dünger ausgeben, um den negativen Effekt der Erosion zu kompensieren.

Doch nicht nur die Bauern zahlen drauf, sondern auch die Gesellschaft. Denn die verlorene Erde kann anderswo enorme Schäden und Kosten verursachen, wie die Ereignisse auf der Autobahn 19 zeigten. Verdreckte Strassen müssen gereinigt werden, zugeschüttete Seen ausgebaggert und Gebäude, die von den Schlammmassen zerstört wurden, müssen saniert werden. Gemäß einer unpublizierten Schweizer Studie der Universität Bern und Agroscope Reckenholz-Tänikon verursacht so jede Hektare Ackerland einen Schaden von durchschnittlich 150 Euro. Insgesamt kosten die Schäden durch Erosion unsere südlichen Nachbarn pro Jahr 40 Millionen Euro.

Doch solange die Bauern nicht umdenken oder durch finanzielle Anreize zu einer schonenderen Bewirtschaftung geführt werden, bleibt Erosion ein ungelöstes Problem, das uns in jeder Sekunde ein weiteres Stück unserer Lebensgrundlage raubt. Allein in Deutschland werden pro Hektare jährlich rund zehn Tonnen fruchtbare Erde in die Flüsse gewaschen oder vom Winde verweht. Dieser rasante Abbau übersteigt die natürliche Bodenneubildung von einer bis zwei Tonnen pro Jahr um das Fünf- bis Zehnfache. In Mittelmeerländern wie beispielsweise Spanien oder Italien, wo trockene Sommermonate die bodenbedeckende Vegetation absterben lassen, übersteigt die Erosionsrate sogar fünfzig Tonnen pro Hektare und Jahr.

Besonders gefährdet sind auch die Böden im Norden und Nordosten Deutschlands. Sie bestehen aus besonders feinen Sanden, welche die eiszeitlichen Gletscher vor 20 000 Jahren hier deponiert haben. „Diese Sande sind in trockenem Zustand leicht mobilisierbar“, sagt Rainer Duttmann von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Schon eine leichte Brise von zwanzig Kilometern pro Stunde kann die Körner forttragen. 

In den nächsten hundert Jahren wird Europa je nach Standort 2 bis 30 Zentimeter Boden verlieren, wie Luca Montanarella von der Gemeinsamen Forschungsstelle der Europäischen Kommission sagt. Dabei rechnen die Forscher mit Ertragseinbusse von rund fünf Prozent pro zehn Zentimeter Bodenverlust.
Das heißt, bei besonders exponierten Stellen könnten die Erträge um bis zu 15 Prozent zurückgehen. Das lässt sich dann vielleicht nicht mehr gewinnbringend mit zusätzlichen Düngergaben kompensieren. So schlecht diese Nachricht auch ist, für Katrin Prager bedeutet sie Hoffnung. «Spätestens dann müssen die Landwirte, die sich bisher wenig um Bodenschutz kümmern, etwas ändern», sagt sie.

Die Wiederkäuerfliege

Januar 2012, «Atlant's column» auf micronaut.ch
Sie blicken hier auf die Unterseite einer Fliegenzunge. Die wellenartigen Strukturen in der oberen Hälfte des Bildes sind Teil des so genannten Labellums. Es ähnelt der Bodenbürste eines Staubsaugers. Und genau so verwendet die Fliege diesen Körperteil auch.

© Martin Oeggerli

Sie berührt mit ihm eine feuchte Oberfläche und saugt sie auf. Der untere Teil des Bildes zeigt den Beginn des «Schlauchs», durch den die Flüssigkeit zum Mund wandert. Wir nehmen also die Perspektive eines Nahrungsteilchens ein, das im Begriff ist aufgesogen zu werden.

Kauen kann eine Fliege nicht. Wenn die Nahrungsquelle zu trocken ist, wie beispielsweise ein Stück Zucker, benetzt sie diese mit Speichel bis sich die Oberfläche auflöst.

Anders als ein Staubsauger besitzt eine Fliegenzunge nicht nur einen, sondern ganz viele Schläuche. Im Prinzip sind es nur Schlauchhälften (hier orange und gelb eingefärbt). Sie heissen Pseudotracheen – «falsche Luftröhren», weil die Fliege mit ihnen keine Luft, sondern Flüssigkeiten aufsaugt. Ihr Durchmesser beträgt ein halber Mikrometer. Das heisst, auf grössere Nahrungsteilchen wie Pollen, Hefepilze oder Sporen muss die Fliege verzichten, weil sie nicht durch die Pseudotracheen passen.

Appetit auf Fäkalbakterien
Aber das macht nichts. Ihr Leibgericht sind ohnehin die winzigen Fäkalbakterien, die sie so ziemlich überall findet: an einer Türklinke, auf dem Küchentisch oder auf dem Boden. Und natürlich stehen auch jegliche zucker- und salzhaltigen Flüssigkeiten wie Sirup, Schweiss oder Ketchup auf ihrem Speiseplan.

© Martin Oeggerli

Wie weiss sie überhaupt, was sie vor der Nase hat? Sie kann es schmecken. Das Labellum ist mit winzigen Stäbchen gespickt (gelb eingefärbt). Das sind die Geschmacksnerven. Wenn sie mit geeigneter Nahrung in Berührung kommen, schicken sie ein Feuerwerk von elektrischen Impulsen an das winzige Fliegenhirn. «Iss mich!» lautet die Botschaft.

Die Pseudotracheen führen alle zum Mund der Fliege, der etwa einen Millimeter weiter oben liegt. Doch bevor die Nahrung im Magen landet, speichert sie diese zuerst einmal im Kropf. Das ist eine Art Sack irgendwo in der Bauchhöhle.

Nach dem Fressen sitzt sie für eine Weile still in einer Ecke. Während dieser Zeit erbricht sie den Inhalt des Kropfs in kleinen Tröpfchen, die sie vor sich hin auf die Unterlage setzt. Langsam verdunstet jetzt das Wasser aus dem Tropfen. Auf diese Weise entsteht eine konzentrierte Nährstoffbrühe, welche die Fliege am Ende wieder in sich aufsaugt. Erst jetzt beginnt sie mit der Verdauung.

Eine andere Methode, um die Flüssigkeit zu konzentrieren, ist das so genannte «Blubbern», wie die Forscher es nennen. Dazu hält die Fliege einen Tropfen mit ihrem Labellum (die Bodenbürste) fest. Nun wartet sie eine Weile, bis eine ausreichende Menge an Feuchtigkeit verdunstet ist, und saugt dann den Tropfen mit den Pseudotracheen wieder auf. Fliegen «kauen» ihre Nahrung also zweimal, genau wie Kühe.

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In der Küche der Evolution

Dezember, Horizonte
In Schweizer Seen entstehen neue Fischarten so schnell, dass man ihnen fast dabei zusehen kann. Leider werden sie von uns genauso schnell wieder ausgerottet. 

Schweizer Felchen sind ein Wunder der Evolution. Und gut schmecken tun sie auch.

Die Evolution ist eine der kreativsten Köchinnen der Welt. Als die Dinosaurier ausstarben, gab sie nicht klein bei, sondern schuf aus den Arten, die den Kometeneinschlag überlebten, das heute existierende Bouquet aus Tieren und Pflanzen. In der gegenwärtigen menschgemachten Ausrottungswelle ist die Evolution unsere Rückversicherung. Auch jetzt bringt sie langsam, aber stetig immer wieder neue Arten hervor. Wie sie das genau macht, war bis vor kurzem ihr Geheimnis. Doch nun haben Schweizer Forscher einen Einblick in ihren Kochtopf gewonnen. Der Befund: Auf die Qualität der Zutaten kommt es an – und auf die Grösse des Topfs.

Eine der produktivsten Küchen für neue Arten ist die Seenlandschaft der ostafrikanischen Hochebene. Ihr Zentrum bildet der Viktoriasee, der eineinhalb Mal so gross ist wie die Schweiz. Um ihn herum liegen einige weitere kleinere Seen, die in der Vergangenheit alle über ein Flusssystem miteinander verbunden waren. Dort untersuchen der Biologe Ole Seehausen und sein Team von der Universität Bern und dem Wasserforschungsinstitut Eawag die Evolution neuer Buntbarscharten.

In den letzten 15 000 Jahren sind aus ursprünglich ein paar wenigen Arten dieses Fisches 500 neue entstanden. Das macht im Schnitt eine Art alle 30 Jahre – ein absoluter Rekord im Tierreich. «Wir versuchen zu verstehen, warum hier die Evolution so schnell war», sagt Seehausen. Eine der Schlüsselkomponenten ist die enorme Ausdehnung des Viktoriasees. «Vor 15 000 Jahren wurde dieser grosse Landschaftsstrich plötzlich überschwemmt. Es entstand ein riesiger See mit einer Wassertiefe von 80 Metern. Da gab es auf einen Schlag ein reiches Spektrum von neuen Lebensräumen.»

In diesen Suppentopf gelangten bald darauf die ersten Fische: Sie schwammen durch die Zuflüsse der kleineren Nachbarseen heran. Verschiedene Arten von Buntbarschen, die sich vorher noch nie zuvor begegnet waren, trafen aufeinander und paarten sich. Das Resultat war ein genetisch reichhaltiger Eintopf. «Die Arten verschmolzen zu einem Hybridschwarm, der ein sehr breites Spektrum an Genen besass», sagt Seehausen.

Die Fische vermehrten sich, bis ihnen der Platz auszugehen drohte. Der Ausweg hiess Spezialisierung. Ein paar der Buntbarsche passten sich einem Leben nahe der Wasseroberfläche an. Andere begannen, die mittlere Wasserschicht zu besiedeln, wieder andere stiessen in die tiefsten Schichten des Sees vor. Innerhalb jeder Wasserschicht spezialisierten sich verschiedene Arten auf unterschiedliche Nahrung.

Die Felchenarten der Schweiz. In jedem See leben bis zu drei verschiedene Arten.

Auch ihr Fortpflanzungsverhalten änderte sich. Die Fische aus den einzelnen Gruppen paarten sich nur noch unter ihresgleichen. Die Weibchen interessierten sich fortan nur noch für Männchen, die ihr gruppenspezifische Farbmuster hatten. Ihre neue Politik in Sachen Fortpflanzung trieb die Artbildung in rasantem Tempo voran. Am Ende gab es im Victoriasee 500 Buntbarscharten, die sich alle in Verhalten, Farbe und Form klar voneinander unterschieden.

Die Evolution kocht nicht nur in Afrika schnell und gut, sondern auch in der Schweiz. Als Seehausen die genetische Vielfalt der hiesigen Felchen untersuchte, kam er verblüffenderweise zu einem ähnlichen Ergebnis wie bei den Buntbarschen. «In jedem See leben mehrere Arten, die alle in nur 15 000 Jahren entstanden sind», sagt er. Auch das ist verglichen mit andern Tierarten ein Rekord. Am Ende der Eiszeit, als die Schweiz noch von Eis bedeckt war, lebte am Rand der Gletscher in eisigem Wasser ein genetisch breit gefächerter Hybridschwarm der Vorfahren der Felchen. Vermutlich wanderten sie bis zur Nordsee und kehrten nur zum Laichen in die eiszeitlichen Flüsse zurück.

Dann begannen die Eismassen zu schmelzen und hinterliessen die heutige Schweizer Seenlandschaft. Wie den Buntbarschen bot sich auch den Ur-Felchen plötzlich ein riesiges Terrain mit unbesetzten ökologischen Nischen. Sie liessen sich nicht zweimal bitten und besiedelten den neuen Lebensraum. Sie schwammen in den Brienzersee, den Genfersee, den Vierwaldstättersee, den Zürichsee und den Bodensee und spezialisierten sich dort auf ein Leben in unterschiedlichen Wassertiefen und auf verschiedene Nahrung. Am Ende entstanden so 28 verschiedene Felchenarten. Die meisten davon findet man nur in je einem See, wo sie in einer bestimmten Wassertiefe laichen. In Zeiten des Artensterbens ist das eine erfreuliche Nachricht.

Doch nicht alle sind von den Kochkünsten der Evolution überzeugt. «Viele Biologen sehen die verschiedenen Felchen nicht als unterschiedliche Arten», sagt Seehausen. «Das hat damit zu tun, dass die Felchen anders als die Buntbarsche oberflächlich betrachtet sehr ähnlich aussehen.» Selbst das Bundesamt für Umwelt (Bafu), das in Sachen Artenerfassung in der Schweiz massgebend ist, hat Mühe mit der unverhofften Vielfalt. «Traurigerweise sind die Felchen auf der Artenliste des Bafu bis jetzt nicht als eigenständige Arten aufgeführt», sagt Seehausen.

Das ist etwas eigenartig, wo doch die Internationale Naturschutzunion IUCN bereits 19 Schweizer Felchenarten anerkannt hat und auf ihrer Roten Liste der bedrohten Arten führt.
Dass die hiesigen Behörden sie immer noch als Einheit behandeln, hat für ihre Vielfalt fatale Folgen. Felchen gehören nämlich zu den beliebtesten Speisefischen der Schweizer. Darum werden unsere Seen jährlich mit einer halben Milliarde Jungfelchen bestückt. Die Elterntiere werden dabei immer aus denselben Seen entnommen, in welchen später die Jungfische ausgesetzt werden.

So gibt es von See zu See keine Durchmischung der Arten. Trotzdem versalzt der Mensch mit dieser Aktion der Evolution die Suppe, weil pro See bis zu fünf verschiedene Arten vorkommen können. «Das Aussetzen gezüchteter Felchen könnte zu Artkreuzungen führen und zum Verlust der genetischen Besonderheit zwischen den Arten», sagt Seehausen. So würden die Felchenpopulationen genetisch gesehen zurückkehren in einen Zustand vor der letzten Eiszeit. Aus den vielen Arten, die in unseren Seen leben, wird wieder eine Art.

Eine noch grössere Gefahr geht von den städtischen und landwirtschaftlichen Abwässern aus. Sie führen mit ihren Nährstoffen zur Eutrophierung, das heisst, den unteren Wasserschichten des Sees geht der Sauerstoff aus. Die Felchen, die sich auf diesen Lebensraum spezialisierten, müssen weiter nach oben wandern. Dort kommen sie jedoch mit anderen Arten in Kontakt. Die Fische paaren sich, und aus zwei unterschiedlichen Arten wird eine einzige Art. Eins plus eins macht eins – die Artenvielfalt geht zurück.

Auf diese Weise sind in den letzten fünfzig Jahren ein Drittel der Felchenarten unserer Seen ausgestorben. Indem wir den Fischen die Vielfalt der Lebensräume unserer Seen nähmen, machten wir den Kochtopf für die Evolution kleiner. «Wir rotten nicht nur Arten aus, sondern zerstören auch die Grundlage für die Bildung neuer Arten», sagt Seehausen.

Schmutzli aus der Hölle

4. Dezember 2011, NZZ am Sonntag
Schmutzli ist der ewige Zweite, der Schatten des wahren Stars, dem Samichlaus. Alles falsch, denn der schwarze Knecht hat sich hinterrücks einen roten Mantel übergeworfen und droht nun seinen Meister vom Thron zu stossen.

Die Figur des Schmutzlis (Knecht Ruprecht) diente als Vorlage für...

Ursprünglich kam Schmutzli direkt aus der Hölle. Er war ein Teufel, ein fleischgewordener Höllengeist, der zum Dienst unter dem Heiligen Sankt Nikolaus verurteilt war. Alte Zeichnungen und Kupferstiche zeigen ihn mit Hörnern und einem vom Höllenrus schwarz gefärbten Gesicht.
Viele seiner über 60 verschiedenen Bezeichnungen offenbaren sein wahres Wesen nur allzu deutlich: Düvel, Belzebub, Leutfresser, Böser Klaus oder Spitzbartl. Und in seinem weitum verbreiteten Namen «Knecht Ruprecht» steckt das Wort «Percht», eine alte Bezeichnung für den Teufel.

In der Hand trägt er Fitze oder Peitsche und auf dem Rücken einen Sack oder einen Tragkorb. Mit dieser Ausrüstung liesse es sich gut kinderraubend durch das Land ziehen. Doch zum Glück kann er seine teuflische Ader nicht ausleben. Dafür sorgt Sankt Nikolaus, der ihn in Ketten gelegt hat und immer an der kurzen Leine führt. Aber was macht bloss ein Heiliger mit einem Teufel?

Die Antwort: Kinder erziehen. Schmutzli hat die Aufgabe, jeden unartigen Bengel in den Sack zu stecken. Der Sack oder der Korb ist eine Art portable Hölle. Dort kommt hinein, wer etwa seine Gebete nicht regelmässig aufsagt – eine Sünde im alten katholischen Europa.

Auf diese Weise üben Schmutzli und Samichlaus mit den Kleinen Jahr für Jahr die Generalprobe für den Tag des jüngsten Gerichts. Die Guten kommen in den Himmel, sprich, sie bekommen Geschenke, und die Bösen kommen in die Hölle, sprich, sie landen vorübergehend im Sack. Und sollte das dem Gebetseifer nicht auf die Sprünge helfen, droht Nikolaus damit, dass der Düvel sie auffrisst.

Im 21. Jahrhundert freilich hat die katholische Zuckerbrot-und-Peitschen-Pädagogik längst ausgedient. Der moderne Schmutzli hat mit seiner düsteren Vergangenheit abgeschlossen und ist Anhänger einer zeitgemässeren Kindererziehung geworden. Die St. Nikolausgesellschaft der Stadt Zürich etwa schickt ihre Schmutzlis und Chläuse regelmässig in die Weiterbildung. Dazu gehören Vorträge von Kinderpsychologen und Diskussionen mit Eltern, Kindergärtnerinnen und Spielgruppenleiterinnen.

...den amerikanischen Weihnachtsmann. Hier eine der Zeichnungen von Thomas Nast aus dem 19. Jahrhundert. Coca Cola nahm die Figur 1931 in ihre Werbe- campagne auf und machte sie weltberühmt.

Auch in seinem Aussehen hat sich einiges getan. Um den Kindern die Angst zu nehmen, trägt er statt Höllenrus nur noch etwas braunes Gesichtspuder auf. In der Stube gibt sich der einst mürrische Teufel als redseliger Wanderprediger. Er zählt sowohl die schlechten als auch die guten Taten der Kinder auf und danach ergreift der Samichlaus das Wort und gibt ihnen Verhaltenstipps für das kommende Jahr. Nicht länger sind sie Gegensätze wie Tag und Nacht, sondern ein eingespieltes Duo mit einer grossen Portion emotionaler Intelligenz. Am Schluss gibt es Geschenke für alle – natürlich aus dem Sack des Schmutzlis. Kinder da reinzustecken ist absolut tabu.

Die erstaunlichste Transformation hat Schmutzli jedoch in den Vereinigten Staaten durchlebt. Der deutsche Einwanderer Thomas Nast hat im 19. Jahrhundert die ersten Zeichnungen des amerikanischen Weihnachtsmannes angefertigt. Als Vorlage diente ihm jedoch nicht der Nikolaus. Denn den gab es in seiner alten Heimat der Pfalz nicht. Stattdessen musste der «Pelznickel», wie die pfälzische Schmutzlivariante heisst, Modell für Nast stehen.

Noch heute sieht man dem amerikanischen Weihnachtsmann seinen teuflischen Ursprung an: Sein dicker, mit Kindern gefüllter Wanst, sein aus Fell gefertigter Mantel, sein lauter und neckischer Charakter und seine für einen Heiligen völlig unangemessene Art, heimlich in Häuser einzudringen. Nein, das hat nichts mit Sankt Nikolaus zu tun, das ist Schmutzli in einer neuen, aufgemotzten Verpackung.

Und dieser Schmutzli hat seinem einstigen Herrn Rache geschworen. Der amerikanische Santa-Claus-Kult schwappt mittels Werbung und Kino auf Europa über und droht den wahren Nikolaus arbeitslos zu machen. Die Situation ist so prekär, dass manche Orte in Holland und Deutschland den invasiven Santa verbieten. Das zeigt: Auch ein Schmutzli aus der Hölle kann ganz gross raus kommen, wenn das Marketing stimmt.