Die Bergbauwüste lebt

Ein Mittwochvormittag im Herbst gegen 11 Uhr. Etwas zögerlich betrete ich den wenige Meter breiten Korridor mit toter Erde, der sich vor mir erstreckt. Auf dem rotbraunen Boden, der übersät ist mit Kieselsteinen, kann ich kein Leben erkennen. Kein Halm, kein Blatt, kein winziges bisschen Grün. Der Ort, an dem ich mich aufhalte, liegt nahe der Stadt Ronneburg in Ostthüringen. Genau hier ragte bis vor wenigen Jahrzehnten eine riesige Bergbauhalde in den Himmel. Hier wurde das Erz der größten Uranressource Europas abgebaut, aus dem die Sowjetunion Atomwaffen herstellte. »Auf diesem Abschnitt können keine Pflanzen gedeihen«, sagt Prof. Dr. Erika Kothe, die in gelben Gummistiefeln neben mir steht. »Das Wasser, das hier im Untergrund fließt, ist zu sehr mit Schwermetallen belastet.« Wo früher Bergleute in tiefe Schächte fuhren, leitet die Mikrobiologin heute ein Forschungsprojekt der Universität Jena, das die Böden auf den ehemaligen Bergbauhalden wieder nutzbar machen soll. Wie kann ausgerechnet die Mikrobiologie dabei helfen?

Kleinstlebewesen helfen den Bäumen und bieten Metallschutz

Beispielsweise haben sie dem Boden Mikroorganismen zugegeben. Die nutzen den Bäumen, indem sie sich und die Pflanzen gegen die giftigen Metallpartikel schützen. Auch Mykorrhizapilze kommen zum Einsatz. Sie liefern Wasser und Nährsalze aus dem Boden und erhalten in einer Symbiose von ihrem Wirtsbaum Photosyntheseprodukte. Zudem helfen Gräser wie der Rotschwingel beim Schutz vor Erosion. Karbonatreiche Erde, die aus der Gegend um Jena stammt, dient als Säurepuffer. Kothe verschwindet für einen Moment zwischen den Bäumen und kehrt mit einem kleinen Wurzelstück zurück. Ich nehme das feingliedrige Gebilde in die Hand. Bei genauerem Hinsehen erkenne ich winzige Verdickungen. »Das ist eine andere Form der Symbiose, diesmal von bestimmten Bakterien mit Erlenwurzeln«, sagt die Professorin. »Darin können die Bakterien sogar die Stickstoffversorgung des Wirtsbaums sicherstellen, weil sie Luftstickstoff fixieren und Dünger somit überflüssig machen.« Mit diesen und weiteren Methoden wollen die Forscher die Kombination von Bodenverbesserungen, Pflanzen, Pilzen und Bakterien finden, die das Pflanzenwachstum auf dem nährstoffarmen Boden am effektivsten fördert. So kann auf den Hinterlassenschaften des Bergbaus eine Plantage wachsen, mit deren Holz die Forscher schließlich Energie erzeugen.

Vorbei an zwei weißen Zelten, unter denen die Forscher Ausrüstung für einen Versuch aufbauen, gehe ich auf die nächste Arbeitsgruppe zu. Was die Studierenden hier tun, sieht schweißtreibend aus. Sie schwingen Spitzhacken und Spaten und graben damit ein circa zwei Meter breites Loch. Als ich hineinblicke erkenne ich verschiedenfarbige Bodenschichten: rote und schwarze Streifen zwischen den sandigen Lagen. Hier lässt sich die Schwermetall-Verschmutzung mit bloßem Auge erkennen: Rot bedeutet Eisenhydroxid, also Rost; die schwarze Farbe weist auf Manganhydroxid hin. »An diesen Hydroxiden können sich Seltene Erden anreichern«, erklärt Erika Kothe. »Nach China haben wir hier die dritthöchste Konzentration Seltener Erden im Wasser weltweit.«

Am Kanigsberg befindet sich auch der Bereich mit der toten Erde, auf der keine Pflanzen gedeihen. Dafür sorgt eine kleine Quelle am Hang, deren Wasser das Pflanzenwachstum unterdrückt. Als wir den Bereich passieren, fällt mir auf, dass die Gegend im Vergleich zur Gessenwiese noch stärker an den Bergbau erinnert. Die rotbraune Erdfärbung ist intensiver, zwischen den zahlreichen Kieselsteinen entdecke ich sogar einen schwarzen Erzklumpen. Als wir dann vor dem Testfeld stehen, sehe ich die Auswirkungen davon: Hier sind die Bäume trotz des gleichen Alters um einiges kleiner als auf dem ersten Feld. Nicht Erlen, sondern Kiefern und Birken machen das Rennen. Dafür ist der andere, kiesigere Boden verantwortlich, aber auch die Lichtverhältnisse und die Nachbarschaft zu anderen Pflanzen können eine Rolle spielen.

Plötzlich setzt starker Regen ein. »Das ist das Zeichen für die Mittagspause«, ruft Kothe augenzwinkernd. Auf den Bänken unterm Zelt rücken alle eng zusammen und essen von dem Apfelkuchen, den die Professorin mitgebracht hat. Mit der Leistung ihres Teams ist sie offensichtlich zufrieden. »Alle ziehen hier an einem Strang, egal ob Biologe oder Geologin«, sagt sie. Das sind gute Voraussetzungen für die Zukunft des Projekts, das noch einige Jahre laufen soll. Die Forscher wollen weiter nach der besten Mischung aus sanften und umweltschonenden Methoden suchen und das Projekt mit zusätz­lichen Maßnahmen erweitern. Geplant ist die automatisierte Beobachtung der beiden Gebiete mit Drohnen aus der Luft. Die Forscher erproben auch ein weiteres Analyseverfahren, das neben dem Pflanzenwachstum Veränderungen durch eventuelle Erosion oder Bodenbildung dokumentieren kann. Zudem will der am Projekt beteiligte Geologe Prof. Dr. Thorsten Schäfer den Transport von Bakterien und Metallen als Nanopartikel im Wasser genauer untersuchen.

Gegen 13:30 Uhr brechen wir auf. Bevor ich wieder in Erika Kothes Kombi steige, werfe ich noch einen Blick zurück. Es beeindruckt mich, dass auf diesem Gebiet, das auf alten Bildern wie eine zerfurchte Mondlandschaft aussieht, nach so kurzer Zeit wieder Bäume wachsen. Vielleicht gelingt das ja auch irgendwann in dem Korridor mit der toten Erde – im Zweifelsfall mit etwas Starthilfe aus der Wissenschaft.