Ein Forschungsteam will Wüstensand mit Bakterien und Pilzen beleben

Wüstenbildung infolge von übermässiger Landnutzung, Abholzung und Klimawandel bedroht weltweit zunehmend Böden. Ein Forschungsteam hat nun einen Ansatz gegen die Erosion und für eine bessere Wasserspeicherung in Sandböden untersucht, wie die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) am Donnerstag mitteilte.

Die Forschenden der Empa und der "Khalifa University of Science and Technology" in Abu Dhabi versetzten den Sand mit bestimmten Bakterien und Pilzen. Die Bakterien und Pilze sondern sogenannte Biopolymere ab, die den Sand widerstandsfähiger gegen Erosion machen. Biopolymere sind natürliche Moleküle, die aus langen Ketten bestehen.

Wasser versickert langsamer

In den Versuchen testete das Team Sandproben aus den Vereinigten Arabischen Emiraten, die mit unterschiedlichen Mikroorganismen in einer Nährlösung versetzt wurden. Anschliessend kontrollierten die Forschenden die mechanische Widerstandsfähigkeit und die Wasserdurchlässigkeit. Die Resultate zeigten, dass insbesondere die mit Bakterien behandelten Proben deutlich robuster waren als reiner Sand. Das Wasser sickerte darin bis zu sechsmal langsamer durch.

In einem zweiten Ansatz stellten die Forschenden im Labor Matten aus Cellulose her. Dafür nutzten sie Bakterien, die Nanocellulose produzieren. Diese als Geotextilien bezeichneten Matten fügten sie mit dem Sand zu Schichtstrukturen zusammen. Dieser Prozess war arbeitsintensiver, lieferte aber die besten Ergebnisse bezüglich Stabilität und Wasserdurchlässigkeit. Bei diesen geschichteten Proben wurde die Versickerung des Wassers um das 28-Fache verlangsamt.

Die Laborversuche seien ein erster Schritt gewesen. Nun müssten Feldstudien oder Versuche in Gewächshäusern folgen. Dabei soll untersucht werden, welchen Einfluss die Biopolymere auf das Pflanzenwachstum haben und wie gross das Potenzial der Technologie für die Landwirtschaft ist.