So klingt der Boden. Foto: Biovision

So klingt das Leben im Boden

Aus reiner Neugier steckte der Klangforscher und Umweltwissenschaftler Marcus Maeder eines Tages ein hochsensibles Mikrofon in den Boden einer Schweizer Alpweide. Dabei entdeckte er Unerhörtes: Die Tiere im Boden geben Laute von sich und kommunizieren miteinander.

So klingt der Boden. Foto: Biovision
Foto: Biovision

Sie sind Künstler und Forscher an der Schnittstelle Klang und Umwelt. Gibt es dafür einen Namen?
Marcus Maeder Es gibt den Begriff der „akustischen Ökologie“ – er umreißt sehr gut, was ich mache. Es gibt mittlerweile einige Ökoakustiker, insbesondere im englischsprachigen Gebiet, wir sind miteinander vernetzt.

Wie sind Sie auf die Idee gekommen, in den Boden hinein zu lauschen?
Marcus Maeder Ich war gerade im Wallis in der Schweiz in den Ferien und hatte verschiedene Geräte für Aufnahmen dabei; für ein anderes Forschungsprojekt. Aus reiner Neugier steckte ich einen der Sensoren, die ich für Bäume verwende, in den Boden der Alpweide, auf der ich unterwegs war. Eine hochempfindliche Nadel.

Was hörten Sie?
Marcus Maeder Bewegungs- und Fressgeräusche von Bodentieren. Und plötzlich auch einen Ruf – worauf wenige Sekunden später von anderswo her ein ähnlich klingender Ruf ertönte, in leicht höherem Ton, es klang wie eine Antwort. Es war überwältigend. Ich saß dann tagelang dort.

 

So klingt der Boden

Der Klang des Bodens hat Sie nicht mehr los gelassen. Was genau erforschen Sie derzeit für Ihre Dissertation in Umweltwissenschaften
Marcus Maeder Ich untersuche die Geräusche der Bodentiere und gehe der Frage nach, ob sich Biodiversität im Boden akustisch messen lässt. Das hat bis jetzt noch niemand gemacht.

Ist die Idee, die Biodiversität an einem bestimmten Ort mittels Akustik zu messen, insgesamt neu?
Marcus Maeder Nein, nur im Boden hat das zuvor niemand gemacht. In der Luft misst man schon seit einer Weile. Im englischsprachigen Raum werden nicht wenige Nationalparks akustisch beobachtet, auch hinsichtlich der Biodiversität, weil das viel einfacher ist, als überall Leute zu haben, die Daten erheben. Im Boden wäre es besonders naheliegend, die Artenbestimmung akustisch zu machen, weil solche Erhebungen dort besonders aufwändig sind: Man muss Bodenproben nehmen, diese ins Labor bringen, dort die Tiere aus der Erde treiben, sie bestimmen und erst dann kann man sie zählen. Akustische Analysen wären sehr viel einfacher und man müsste das Ökosystem nicht durch Graben stören.


„Rote Gartenameisen zum Beispiel machen charakteristische Quietschlaute.“

 

Können Sie denn anhand der Geräusche erkennen, welche Arten da krabbeln, vibrieren, fressen, rufen gar?
Marcus Maeder Nein, ich nicht. Ich kann zwar mittlerweile aufgrund meiner persönlichen Erfahrung beispielsweise Ameisen von Springschwänzen unterschieden. Rote Gartenameisen zum Beispiel machen charakteristische Quietschlaute, indem sie ihre Mundwerkzeuge aneinander reiben. Außerdem sehe ich Tiere, wenn ich den Sensor in die Erde stecke, dadurch weiß ich, was ich höre. Aber die Anzahl der verschiedenen Tiere im Boden ist riesig und an jedem neuen Ort höre ich Geräusche, die ich noch nie gehört habe. Das ist dann jedes Mal ein Rätseln, was das sein könnte. Was ich mittlerweile erkenne, wenn ich sie höre, sind Regenwürmer, die sich durch Röhren bewegen.

Welche Erkenntnisse gewinnen Sie heute bereits mit Ihren akustischen Messungen?
Marcus Maeder Die Aufnahmen werten wir als Datenreihen statistisch aus, über eine längere Zeitperiode. So hören wir beispielsweise, wann es an einem bestimmten Ort viel Leben gibt und wann wenig.

Kann man das Leben im Boden mit einem ganz normalen Mikrofon hörbar machen?
Marcus Maeder Nein, es braucht dazu Kontaktmikrofone. Das sind hoch sensible Nadeln, die wie Antennen funktionieren. Sie fangen die Schallwellen in der Erde ein, leiten sie an Sensoren weiter und wir hören sie dann um den Faktor 1000 verstärkt. Da hört man dann quasi die Flöhe husten. Das Problem ist: Die Technologien, die wir für das optimale Aufnehmen und Hörbar machen von Bodenleben benötigen, gibt es noch gar nicht. Deshalb verwenden wir vorhandene Technik, die eigentlich für anderes gemacht ist. Kontaktmikrofone wurden ursprünglich entwickelt, um Schäden in Strukturen zu hören, sie werden zum Beispiel in Atomkraftwerke eingesetzt, oder auch an Brücken, Fernsehtürmen und so weiter. Wir müssen diese Geräte manchmal sehr verändern, damit sie das machen, was wir wollen.

 

„Wir fanden einen Zusammenhang zwischen
akustischer Komplexität und Biodiversität.“

 

Sie erkundeten mit solchen Geräten auch bereits das Innenleben von Bäumen. Im Rahmen eines Forschungsprojekts im 10’000 Jahre alten Pfynwald im Wallis etwa machten Sie den Stress durstiger Bäume hörbar.
Marcus Maeder Ja, der Pfynwald ist ein reiner Föhrenwald. Die Föhren sind jetzt am Sterben, weil es wegen des Klimawandels zu trocken und zu heiß geworden ist. Diesen Wald wird es nicht mehr so lange geben.

Lauscht man Ihren Aufnahmen, wird das Ächzen dieser Bäume tatsächlich hörbar. Wie ist es beim Boden: Sagt die statistische Auswertung Ihrer Aufnahmen auch etwas über die Veränderungen aus, oder über den Zustand der Biodiversität an einem Ort?
Marcus Maeder Mit der Forschung, die wir jetzt machen und die Inhalt meiner Doktorarbeit ist, möchten wir herausfinden, ob es einen Zusammenhang gibt zwischen der Vielfalt der Geräusche, die wir messen, und der Artenvielfalt. Wir schauen anhand statistischer Analysen der Audioaufnahmen, wie viele verschiedene Geräusche in einer Aufnahme enthalten sind. Im Dezember letzten Jahres haben wir dazu eine Studie veröffentlicht und diese stimmt uns optimistisch, dass die Methode auch im Boden funktionieren kann: Wir fanden einen Zusammenhang zwischen akustischer Komplexität und Biodiversität an den Standorten, wo wir Aufnahmen gemacht haben.

Die Geräusche, die man hört, dieses Knacken und Rascheln und Dröhnen und Rufen: Sind das reale Aktivitäten von Bodentieren oder handelt es sich um eine Art klangliche Übersetzung?
Marcus Maeder Es gibt zwar Arbeiten, wo Daten in Klänge verwandelt werden, aber beim Boden arbeiten wir mit wirklichen Geräuschen, die Tiere im Boden erzeugen. Sie sind im tieffrequenten Bereich, zwischen einem und zwei Kilohertz – das kann man gut hörbar machen. Ich würde sagen: was wir hören, ist nicht nur, wie sich die Bodentiere bewegen und wie sie fressen, sondern auch, wie sie miteinander kommunizieren. Bei den Geräuschen von Pflanzen ist es übrigens etwas anders, die befinden sich im Ultraschallbereich, ihre Klänge in einen für uns hörbaren Bereich zu transferieren, braucht andere Mittel.

Im Boden ist es dunkel und es ist voller Masse. Hat das einen Einfluss auf die Laute, die diese Tiere von sich geben?
Marcus Maeder Ganz bestimmt! Dadurch, dass sie sich nicht sehen können, scheint das Kommunizieren auf akustischem Weg besonders sinnvoll. Das ist auch das Faszinierende, wenn man in den Boden hineinhorcht: All diese Geräusche und Kommunikationslaute! Das sind für unsere Ohren völlig neuartige, unerhörte Klanglandschaften.

So klingt der Boden

Können Sie hinsichtlich der Aktivität im Boden eigentlich schon ein Muster anhand der Tages- oder Jahreszeit erkennen?
Marcus Maeder Ja. Im Waldboden beispielsweise werden die Tiere dann aktiv, wenn die Sonne darauf scheint, er sich aufwärmt. Und generell wird es still, wenn es sehr heiß ist oder sehr kalt.

Sie haben in verschiedensten Regionen der Schweiz in ganz unterschiedliche Böden hinein gehorcht. Was ist Ihnen da aufgefallen? Marcus Maeder Landwirtschaftlich genutzter Boden klingt anders. Insbesondere in der intensiven Landwirtschaft wird es schnell still im Boden.

Was bewirkt diesen Unterschied – Pestizide, das Pflügen, der Druck von schweren Maschinen? Oder etwas anderes?
Marcus Maeder Die Ursachen versuchen wir durch einen weiteren Versuch herauszufinden. Am Forschungsinstitut für biologischen Landbau FIBL vergleichen sie seit vierzig Jahren bepflanzte Flächen. Sie haben überall das gleiche angepflanzt, aber der Boden wird unterschiedlich behandelt, von intensiv bis biodynamisch. Genau diesen Gradient schauen wir jetzt an. Bis anhin waren unsere Aufnahmen nur punktuell: wir gingen an einen Ort, nahmen dort eine Viertelstunde auf, gingen wieder. Das ist nicht repräsentativ. Deshalb können wir bis jetzt nur sagen: „Uns ist aufgefallen, dass …“

Und was ist es, das Ihnen in der Landwirtschaft bisher aufgefallen ist, als Ursache für die Stille vielleicht?
Marcus Maeder Dass stark bearbeiteter Acker durch das viele Umgraben ständig gestörter Boden ist. Und ja, zusätzlich sind solche Böden oft mit Pestiziden und Dünger behandelt. Ich höre in unseren Aufnahmen, dass das kein idealer Lebensraum für Bodentiere ist. Ihnen geht es am besten, wenn man den Boden in Ruhe lässt. In dem kontrollierten Setting wollen wir sehen, ob die Biodiversität, die wir akustisch messen können, mit der Art der Bearbeitung des Bodens zusammen hängt.

 

„Landwirtschaftlich genutzter Boden klingt anders.
In der intensiven Landwirtschaft wird es schnell still.“

 

Sie forschen auch am Amazonas?
Marcus Maeder Dort bin ich nicht nur zum Boden unterwegs, sondern untersuche insbesondere, ob sich die Geräusche im Wald bei erhöhtem atmosphärischem CO2 verändern. Ich bin dort Teil eines internationalen Forschungsteams, das im Regenwald große, spezielle Anlagen bauen möchte, um zu beobachten, wie und ob sich dieses Ökosystem an den voraussichtlichen CO2-Gehalt von 2050 anpassen kann. Aber Brasilien ist in einer tiefen Wirtschaftskrise und zurzeit fließt kein Geld ins Projekt. Wir haben nun als Notlösung kleinere Anlagen gebaut. Es ist ein eingeschränktes Experiment, aber es gibt bereits Hinweise, dass sich das Ökosystem radikal verändert mit der erhöhten Menge an CO2, das hat vor allem auch mit dem im Amazonasbecken typischen Boden zu tun.

Was ist speziell am Amazonas-Boden?
Marcus Maeder Er ist uralt und kann den Pflanzen keine Nährstoffe mehr bieten. Das Wunder, das diesen Wald ausmacht, ist, dass er sich selber ernährt. Die Bodenoberfläche ist überwuchert von Wurzeln, die sofort alles fangen, was von der Vegetation herunter fällt. Die Wurzeln gehen nicht tief in den Boden, sie sind nur in der Streuschicht – damit die Bäume trotzdem stabil stehen, haben viele große, breite Brettwurzeln.

Was passiert mit dem Wald, wenn die CO2-Konzentration in der prognostizierten Menge zunimmt?
Marcus Maeder Möglich ist, dass das System Amazonas-Regenwald kollabiert. Insbesondere, wenn man den Wald durch Rodungen verkleinert. Nur schon um Feuchtigkeit und Wasserkreisläufe aufrecht zu erhalten – der Regenwald macht ja zum Teil sein eigenes Wetter – braucht er eine gewisse Größe. Die ist jetzt bereits in Frage gestellt und wird noch weiter abnehmen. Es gibt Wissenschaftler, die sagen, dass das System innerhalb von wenigen Jahren kippen kann. Und dass im Amazonasbecken bereits in wenigen Jahrzehnten eine Savanne entstehen könnte. Das hätte nicht nur gravierende Folgen für das Klima, die Wasserversorgung und die Wirtschaft in Lateinamerika, sondern globale Auswirkungen.

 

So klingt der Boden

Zurück nach Europa. Ihre Arbeit schafft ein neues Bewusstsein für den Boden und die Umwelt insgesamt. Sind Sie persönlich zuversichtlich, was die Widerstandskraft unserer Böden betrifft?
Marcus Maeder Einerseits sehe ich, wie schnell sich ein Boden regenerieren kann. Und ich sehe, dass sich in der Politik etwas bewegt, auch hinsichtlich Pestizidverbote. Das ist aber auch dringend nötig: Wenn Pestizidrückstände im Trinkwasser zu finden sind, dann ist zu befürchten, dass sie in möglicherweise viel höheren Konzentrationen auch in unseren Böden sind.

Wir haben jetzt immer über Ihre Arbeit als Wissenschaftler gesprochen. Aber Sie sind auch Künstler und ihre Arbeit mit dem Boden verbindet die wissenschaftliche Forschung mit der ästhetischen Auseinandersetzung und Vermittlung. Warum verfolgen Sie beides?
Marcus Maeder Es ist relevant, wie wir unsere Umwelt wahrnehmen und über sie reden – wie wir unsere eigene Rolle in ihr sehen. Ich versuche, andere Geschichten über die Umwelt zu erzählen. Solche, die uns erlauben, andere und neue Beziehungen zur Umwelt zu etablieren. Darin sehe ich insbesondere meine Aufgabe als Künstler.

Und warum interessieren Sie sich überhaupt so für den Boden?
Marcus Maeder Weil er ein extrem vielfältiges Forschungsfeld ist und wirklich im wahrsten Sinn des Wortes die Grundlage unseres Lebens– und das ist fast niemandem bewusst. Und weil es so schön ist, zuzusehen, wenn die Leute einen Kopfhörer aufsetzen und erstaunt realisieren: Der Boden lebt ja!

 

Zur Person

Marcus Mader. So klingt der Boden

 

 

 

Schon seit seiner Jugend erforscht der Zürcher Künstler und Komponist Marcus Maeder abstrakte Klangwelten. Nach einer Kunstausbildung in Luzern und einem Studium in Philosophie in Hagen doktoriert er aktuell an der ETH in Zürich in Umweltwissenschaften. Maeder unterrichtet Studierende der ETH und der Zürcher Hochschule der Künste, wo er ein Ökologie-Kuratorium initiierte.

Horchen Sie in Ihren Boden rein!

Wie klingt der Boden im eigenen Garten? Oder im Rebberg nebenan? Oder jener gleich neben der Straße? Die Stiftung Biovision, Partnerin im Forschungsprojekt Sounding Soil, lädt Schulklassen und neu auch Hobbygärtnerinnen und -Gärtner ein, mit  mitzuforschen.
Die Aufnahmen der Teilnehmenden werden in Soundinstallationen und in die Soundmap der Schweizer Böden integriert. Es entsteht ein Sammelsurium an Boden-Geräusche-Aufnahmen, verschiedenste Böden – vom Waldboden über den Permakulturgarten bis Untergrund eines Golfrasens.