Tiere, die nach oben kacken – heute: der Wattwurm! Christoph spricht mit Kathrin über Wattwürmer als Bioturbatoren, ihre Rolle im Ökosystem Watt und natürlich auch übers Kacken. In dieser Folge erfahrt ihr alles über die großartige Physik der Wattwurm-Kacke!

Thema: Watt’n Kringel! – Die Physik der Wattwurm-Kacke

Warum stapelt sich Wattwurmkot in Kringeln? In dieser Folge sprechen Christoph und Kathrin über Wattwürmer als Bioturbatoren, über Sedimentumlagerung im Watt und über ein Paper, das aus den bekannten Spaghetti-Haufen eine ziemlich elegante Frage der Fäkalphysik macht.

Im Mittelpunkt steht eine Studie aus Nature Communications, in der Feldmessungen an Wattwurmkothaufen, rheologische Messungen, Laborversuche mit Erbsenteig und Vergleichsmaterialien wie Spaghetti und Reisnudeln kombiniert wurden. Das Ergebnis: Die Form der Kothaufen folgt näherungsweise einem physikalischen Skalierungsgesetz aus Strangdurchmesser, Elastizität, Dichte und Schwerkraft.

Besprochene Studie

Aufhänger der heutigen Folge

Spektrum der Wissenschaft: Fäkalphysik – Wattwürmer offenbaren Gravitationsgesetz der Kothaufen

Weiterführende Informationen

Fußballfieber im Soilcast! Kathrin und Christoph schauen diese Woche unter den Rasen und fragen: Welche Gräser eignen sich für ein Spielfeld? Und welche Anforderungen müssen WM-taugliche Plätze nach den FIFA-Regularien erfüllen? Ein Blick auf die Wissenschaft unter dem Spiel.

Den Link zur dieswöchigen Studie von Guevara et al. (2025) findet ihr hier.

Den Aufbau des Fußballrasens, wie er bei der aktuellen WM verwendet wird, könnt ihr euch hier genauer anschauen.

Die Funktionsweise der fLEX-Maschine für die Testung der Beständigkeit von Rasen für Fußballzwecke und ein Zeitraffervideo zum Einbau von Fußballrasen findet ihr hier.

Für die waschechten Fußballfans gibt es die Vorgaben der Fifa für Fußballrasen hier zum Nachschlagen.

Einen guten Überblick auf Deutsch über die Forschungsergebnisse gibt das Zeit-Interview mit John Rogers.

Christoph regt sich in der Folge über eine unerhörte beabsichtigte Rodung eines Verbindungsstücks zwischen nördlichem und südlichem Leipziger Auwald auf, den Link zum entsprechenden NABU-Artikel findet ihr hier.

Was passiert, wenn Mikroben im Boden frischen Kohlenstoff bekommen? Christoph spricht mit Max über den Priming-Effekt und darüber, warum neues Pflanzenmaterial den Abbau alter organischer Bodensubstanz ankurbeln kann – besonders unter langjähriger Erwärmung.

Thema: It’s Priming Time!

Was passiert, wenn Mikroorganismen im Boden frischen Kohlenstoff erhalten? In dieser Folge sprechen Christoph und Max über den Priming-Effekt – also darüber, wie neues Pflanzenmaterial den Abbau bereits vorhandener organischer Bodensubstanz anregen oder bremsen kann.

Im Mittelpunkt steht eine Studie aus einem langjährigen Erwärmungsexperiment in einem Grasland in Oklahoma. Mithilfe von ¹³C-markiertem Pflanzenmaterial untersuchten die Forschenden, woher das freigesetzte CO₂ stammte, welche Bakterien am Abbau beteiligt waren und wie mikrobielle Daten die Unsicherheit eines Kohlenstoffmodells verringern können. Außerdem diskutieren wir die Microbial-N-Mining-Hypothese und die stöchiometrische Zersetzungshypothese.

Besprochene Studie

Tao et al. (2024): Experimental warming accelerates positive soil priming in a temperate grassland ecosystem

Ergänzendes Material zur Studie

Weiterführende Informationen

Kuzyakov et al. (2000): Review of mechanisms and quantification of priming effects

Der grundlegende Übersichtsartikel zu Definition, Mechanismen und Messung positiver und negativer Priming-Effekte.

Chen et al. (2014): Soil C and N availability determine the priming effect

Weiterführende Informationen zur quantitativen stabilen Isotopensondierung, kurz qSIP, mit der aktive Mikroorganismen anhand der Aufnahme markierter Substrate identifiziert werden können.

Heute geht es um eines der verheerendsten Erosionsereignisse der mitteleuropäischen Geschichte, das Magdalenenhochwasser von 1342.

Vorgespräch

Wir waren vom Grüne Liga Berlin e.V. auf das Umweltfestival in Berlin geladen. Christoph erzählt von seinen spannenden Erlebnissen auf diesem Event.

Thema: Das Magdalenenhochwasser von 1342.

In der Studie von Herget et al. (2021) geht es um die gesamtheitliche Einordnung eines der verheerendsten Hochwasserereignisse Mitteleuropas. Entweder durch eine Großwetterlage die dem Elbehochwasser von 2002 glich, oder durch eine konvektive Wetterlage kam es vor allem in der Mitte Deutschlands zu enorm hohen Niederschlagsmengen.

Sedimentologische Studien durch Dotterweich et al. (2003) oder Dreibrodt et al. (2010) zeigen ein dramatisches Bild: So entstanden in kurzer Zeit tiefe Erosionslinien, die mehr als 10 m Tiefe erreichen konnten, das sogenannte Schluchtenreißen. Dotterweich & Bork (2007) gehen gar von 13 Mrd. Tonnen Bodenverlagerung aus, was in etwa einem Drittel der seit dem Frühmittelalter angefallenen Bodenverlagerung entspricht.

Historische Berichte wie in Bork (2013) lesen sich entsprechend dramatisch. So wird der Bodenabtrag maßgeblich zur Aufgabe einer Vielzahl von Siedlungen geführt haben, und gleichzeitig den Nährboden für die folgende dramatische Pestepidemie in Mitteleuropa gelegt haben.

Eine packende Audionachlese liefern hierzu auch zwei Zeitzeichen des WDR Radios von 2012 und 2022.

Meine Pegel Website: https://www.hochwasserzentralen.info/meinepegel/

Beispielhaft findet ihr hier Hochwasserkarten des Freistaats Sachsen: https://luis.sachsen.de/wasser/hw/hochwasserrisikokarten.html

Informiert euch bitte in eurem jeweiligen Bundesland über Hochwasserrisiken!

Hecken weg, Kohlenstoff weg – aber das Feld weiß noch Bescheid. Lea und Christoph graben nach Geistern im Boden.

Thema: Geisterhecken – Spuk auf dem Feld

Habt ihr schon mal eine Hecke gesehen, die gar nicht mehr da ist? Genau das beschäftigt uns in dieser Folge.

Die Ergebnisse sind eindeutig: Heckenfeldränder speichern bis zu 81,7 Mg Kohlenstoff pro Hektar – fast doppelt so viel wie ein einfacher Grasrandstreifen. Und in gerodeten Geisterhecken? Nichts mehr davon. In 24 bis 59 Jahren ist der mühsam aufgebaute Vorrat vollständig verschwunden. Allein in der 56 km² großen Gemeinde Turnhout wurden so seit 1960 knapp 5 000 Mg C in die Atmosphäre entlassen – das entspricht etwa der Hälfte der jährlichen kommunalen CO₂-Emissionen.

Die Bodenproben wurden im Labor mit einer CNS-Elementaranalyse ausgewertet. Das dafür verwendete Gerät, der vario MACRO cube von Elementar, bestimmt gleichzeitig den Kohlenstoff-, Stickstoff- und Schwefelgehalt einer Bodenprobe per Hochtemperaturverbrennung. Mehr Infos zum Gerät findet ihr hier:

Wo können Würmer eigentlich wohnen – und wo nicht? Christoph spricht mit Laura über Regenwürmer als Ökosystemingenieure und über ein Paper, das zeigt, wie Bodenfeuchte und Bodenmechanik ihre Aktivitätsfenster begrenzen.

Vorgespräch

Laura und Christoph sind am 7. Juni 2026 auf dem Umweltfestival in Berlin und gestalten von 11 bis 17 Uhr die Aktionen „Boden hörbar machen“ und „Boden fühlbar machen“. Schaut gerne vorbei!

Zur Soundmap der Bundesrepublik Deutschland gelangt ihr hier: https://soilcast.de/soundmap/

**Thema: Wo Würmer wohnen (können) **

Schon Peter Lustig hat sich in der Löwenzahn-Folge In Peters Garten ist der Wurm mit Regenwürmern befasst, als der Privatdetektiv und Bodenkundler Ferdinand Luchs in seinem Garten nach entwischten Regenwürmern sucht.

Auch Charles Darwin widmet sich in seinem Spätwerk The Formation of Vegetable Mould Through the Action of Worms ganz der ökologischen Leistung von Regenwürmern – irgendwas muss also an ihnen dran sein!

Paper der Woche

Sind Solaranlagen förderlich oder hinderlich für das Bodenleben, das sich unter ihnen abspielt? Max begibt sich mit Christoph auf die Suche nach den harten Fakten zu diesem heilen Thema. Tatsächlich ist die Ökosystem-Regenerierung des Bodens unter Solaranlagen möglich. Die dafür wichtigen Hürden und Chancen werden in dieser Folge ans Licht gebracht.

Thema: Solaranlage oder Bodenplage???

Der Aufhänger für Max‘ Recherche war ein Paper zur Rückkehr seltener Pflanzen aus der Boden-Saatbank in Nevada, das ihm ein wenig.

Die deutsche Studie zur (oberflächlichen) Artenvielfalt unter Solarzellen seht ihr hier

Die Französischen Studien zu dem Einfluss auf Bodenparamater ist hier verlinkt, die studie zu regenrationsmaßnahmen hier

Die supercoole chinesische Metastudie zu Solaranlagen findet ihr hier

In der dieswöchigen Folge gehen Kathrin und Christoph der Bodenprofilgrube so richtig auf den Grund und stellen sich den großen Fragen des Lebens – äh – des Bodens. Was haben wir in den letzten 100 Jahren über den Boden gelernt, und welche Fragen sollten wir uns heute noch genauer anschauen?

Thema: Die großen Fragen des Bodens – unerforschte Themengebiete der Bodenkunde

Das Paper der Woche von Kuzyakov et al. (2025) „Some new grand questions in soil biology and biochemistry” findet ihr hier.

Unter anderem arbeiten wir heraus, dass der Begründer der Streptomycin-Isolation, Selman A. Waksman auch ein Wegbereiter früher fundamentaler Fragen der Bodenkunde war. Er erhielt 1952 den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin.

Ein Lichtblick für unser identifizertes Problem der Datenmassen: https://youtu.be/ex2sFye9t_0?si=1SDWQ68ia5bv1ql6

Zweimal Pi macht Wuchskraft! Oder doch nicht?! Zeit, um sich einmal mit urinbasierten Düngemitteln zu beschäftigen! Kann Urin als Ausgangsstoff für die Düngemittelproduktion der Zukunft genutzt werden? Kathrin und Christoph steigen ein – widdewiddewitt!

Thema: Pipi macht Langstrunk

Kein Thema braucht so dringend einen Einführungsblock, wie dieses! Aus diesem Grund befassen wir uns zunächst mit er Frage, was Urin eigentlich ist und welche Düngewirkung urinbasierte Dünger potenziell entfalten können.

Wichtiger Hinweis: Wir beschäftigen uns in dieser Folge mit Düngemitteln, die aus Urin hergestellt wurden. Von einer direkten Gabe von Urin als Düngemittel raten wir ausdrücklich ab! Es kursieren auf diversen Plattformen unterschiedliche Anleitungen, wie der Eigenurin in direkter oder verdünnter Form als Düngemittel verwendet werden kann. Diese bedürfen einer gründlichen Einzelfallprüfung! Mit der direkten und indirekten Anwendung von Urin als Düngemittel sind auch diverse Risiken verbunden, mehr dazu in der Folge.

In einer Studie aus dem Jahr 2015 zeigen Bonvin und Kolleg*innen bereits, dass Urin eine potente Nährstoffquelle für Pflanzen ist und dass sich mit urinbasierten Düngemitteln, namentlich Struvit und nitrifiziertem Urinbasiertem Dünger (NUF) Pflanzen düngen lassen, in unterschiedlicher Qualität.

Das Hauptpaper der Woche stammt von Benjamin Wilde und Kolleg*innen aus dem Jahr 2022 und wertet einen Düngeversuch in Südafrika auf zwei Ebenen aus – einerseits auf der Ebene der Nährstoffaufnahme urinbasierter Düngemittelnährstoffe in die Pflanze und zweitens auf einer soziologischen Perspektive in Form der Erfahrung und Akzeptanz der Anwender.

Natürlich entlassen wir euch auch in dieser Folge wieder mit einer gewissen Perspektive auf die Zukunft dieses spannenden Forschungszweigs! Im brandaktuellen Review-Paper Human urine as a new-gen fertilizer for sustainable agriculture: a review towards a circular nutrient economy wird genau eine solche Zukunftsperspektive eröffnet.

Heute geht es um den spannenden Anlass, Züge als fahrende Bodenfeuchtesensoren zu verwenden. Dazu verwendet die vorgestellte Studie kosmische Strahlung, speziell Neutronen und kalibriert diese Messmethode zugleich. Julian und Christoph können sich vor Begeisterung kaum halten!

Nachlese

In unserer Folge SC186 SoilTalk: Henne, Ei, Gley? haben wir darüber diskutiert, warum bei der Modellierung der Abhängigkeit der Landnutzung Parameter wie der Boden-pH und der Nährstoffgehalt keine Berücksichtigung fanden. Der Erstautor hat uns dazu eine Rückmeldung gegeben, die wir gerne besprechen!

Thema: Züge als fahrende Bodenfeuchtesensoren

In der Studie von Schrön et al. (2021) geht es um den Einsatz von Zügen als fahrende Bodenfeuchtesensoren.

Dabei bedienen sich die Forschenden dem Ansatz des Cosmic-Ray Neutron-Sensing (CRNS). Grundannahme dieses Ansatzes ist, dass die im Boden reflektierten Neutronen der Kosmischen Strahlung einen direkten Zusammenhang mit der Bodenfeuchte im Umkreis besitzen. So reflektieren feuchte Flächen deutlich weniger Neutronen als trockene. Misst nun ein Sensor die Zahl der reflektierten Neutronen, kann – eine Kalibration vorausgesetzt – passiv und berührungslos die Bodenfeuchte hergeleitet werden.

Der Ansatz wurde erstmals von Zreda et al. (2008) präsentiert und nachfolgend in unterschiedlichsten Studien umgesetzt. Inzwischen liegt mit einer Folgestudie von Altdorff et al. (2023) auch ein Langzeitdatensatz des zuggebundenen Einsatzes von CRNS in Deutschland vor. Die Methode besitzt das Potenzial, die räumliche Lücke zwischen Fernerkundungsdaten und Feldmessung zu schließen, gleichzeitig ist sie wartungsarm und kann niedrigschwellig in bestehender beweglicher Infrastruktur verbaut werden – wie beispielsweise in Zügen.

Vortrag BahnMining - Pünktlichkeit ist eine Zier (David Kriesel)

Chronotains

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