Durchwurzelung

Grundbegriff und ökologische Funktion

Die Durchwurzelung des Bodens ist die Durchdringung der Bodenhorizonte und gegebenenfalls auch des darunter befindlichen anstehenden Gesteins mit den Wurzeln einer oder mehrerer Pflanzenarten. Die Pflanzen entwickeln in unterschiedlichen Tiefen aus Haupt- und Feinwurzeln verschieden ausgebildete Wurzelsysteme. Der oberirdischen Vegetationsschichtung entspricht eine noch wenig untersuchte unterirdische Wurzelschichtung. Dadurch kann der Bodenraum ökologisch besonders wirksam genutzt werden.

Bei starker Durchwurzelung entsteht zwischen verschiedenen Pflanzen Wurzelkonkurrenz um Wasser und Nährstoffe. Außerdem lässt sich der Wurzelstock einer einzelnen Pflanze schwerer ausgraben, wenn er mit den Wurzelwerken anderer Pflanzen verflochten ist.

Bodenbildung und Wechselwirkungen im Boden

Abgestorbene Pflanzenteile, einschließlich abgestorbener Wurzeln, tragen zur Humusbildung und zur Bodenbildung bei. Wurzeln können außerdem die Verwitterung fördern: Wenn sie Gesteine oder Mauern durchdringen und dicker werden, können sie diese zerklüften.

Abgestorbene Wurzelteile hinterlassen Wurzelgänge. Diese erleichtern vielen Bodenorganismen die Fortbewegung in ihrem unterirdischen Biotop. Bodentiere lockern den Untergrund durch ihre Grabgänge zusätzlich auf und düngen ihn durch ihre Ausscheidungen. Dadurch fördern sie wiederum die Durchwurzelung. Das Edaphon, also die Gesamtheit der im Boden lebenden Organismen, zersetzt organische Substanz mechanisch, chemisch und biologisch und besiedelt dabei wasser- und luftgefüllte Hohlräume des Bodens.

Schutz vor Wasser- und Winderosion

Wurzelgänge erhöhen die Durchlässigkeit des Bodens und begünstigen die Versickerung von Niederschlagswasser. Dadurch wird der Oberflächenabfluss verhindert oder vermindert. Wurzelgeflechte halten außerdem den Boden zusammen und schützen ihn so vor der Abtragung durch Wasser und Wind. In Hanglagen können sie auch Hangrutschungen verhindern.

Die Wasseraufnahme der Pflanzen wirkt der Entstehung von Staunässe entgegen. Staunässe kann bei Verschlämmung die Gefahr der Bodenerosion erhöhen. Allerdings gedeihen bei anhaltender Nässe nur speziell angepasste Pflanzen, ohne dass ihre Wurzeln Schaden nehmen. In Südostasien wird zum Bodenschutz an Feldrändern Vetiver angepflanzt.

An Küstendünen kann der Bewuchs mit Pionierpflanzen der Dünenvegetation unterstützt werden. Die dadurch entstehende Durchwurzelung des Dünensands verlangsamt an Nordsee und Ostsee die Weiterverlagerung von Wanderdünen.

Durchwurzelung in Tropen, Subtropen und gemäßigter Zone

Die Bepflanzung zur Förderung der Durchwurzelung gehört zu den Maßnahmen gegen Desertifikation.

In tropischen Regenwaldgebieten und Baumsavannen verringern Entwaldung, Brennholznutzung und Brandrodung beim Wanderfeldbau die Verdunstungsrate der schwindenden Baumbestände. Dadurch fallen geringere Niederschläge, die Vegetation geht zurück und die Durchwurzelung nimmt ab. In den Regenzeiten führt der verstärkte Oberflächenabfluss zu linienhafter und flächenhafter Abspülung der humushaltigen oberen Bodenschichten. Viele tropische Böden sind deshalb von Lateritisierung betroffen, die eine Neubepflanzung erheblich erschwert oder unmöglich macht. Etagenanbau und Stockwerkanbau gelten in den Tropen und Subtropen als nachhaltige Anbauformen, bei denen die Durchwurzelung des Bodens vor Austrocknung und Brandschäden verschont bleibt.

In der gemäßigten Zone ist die Durchwurzelung auf landwirtschaftlichen Flächen besonders wichtig, wenn Böden beim Maisanbau in Monokulturen oder beim Weinbau in Hanglagen erosionsgefährdet sind. In den Alpen soll die traditionell bewirtschaftete Kulturlandschaft einschließlich der natürlichen Alpenflora erhalten werden, damit die Durchwurzelung die Erosion aufhalten kann.

Herbizide vernichten viele Ackerbeikräuter und verhindern eine vielfältige Durchwurzelung. Insektizide dezimieren neben Fraßschädlingen auch nützliche Bodenorganismen, die den Boden auflockern, die Humusbildung fördern und das Bodengefüge verbessern. Dadurch steigt bei der Bewirtschaftung mit schweren Maschinen die Wahrscheinlichkeit der Bodenverdichtung. Sie beeinträchtigt das Wurzelwachstum und verhindert das Versickern von Niederschlagswasser. Nach langanhaltendem Starkregen kann deshalb in Gebieten mit hohem Anteil konventionell bewirtschafteter Flächen der Oberflächenabfluss zunehmen und Überschwemmungen begünstigen. Der ökologische Landbau bemüht sich unter anderem, die Durchwurzelung und ihre ökologische Schutzfunktion zu erhalten.

Bedeutung für Bauwerke und Verkehrswege

An Böschungen ist in Deutschland, besonders im Straßen- und Wegebau, eine Bepflanzung zur Durchwurzelung und damit zur Bodenbefestigung vorgeschrieben. Bei den meisten Bauweisen von Dächern mit vorgesehener Dachbegrünung ist dagegen ein Durchwurzelungsschutz erforderlich.