Der überwiegende Teil der (Boden-)Organismen gewinnt die für Entwicklung, Wachstum und Vermehrung notwenige Energie aus der Oxidation organischer Verbindungen. Dieser Prozess wird als Atmung oder Dissimilation (s. Kohlenstoffkreislauf) bezeichnet. Dabei werden Kohlenhydrate (Glucose) i.d.R. unter Sauerstoffverbrauch (= aerob ) zu Kohlenstoffdioxid (CO₂) und Wasser bei gleichzeitiger Freisetzung von Energie abgebaut. Die Menge des freigesetzten CO₂ gilt als Maß für die Intensität der Atmungs- und Lebensprozesse.

Als Bodenatmung wird dementsprechend die Sauerstoff(O₂)-Aufnahme und/oder Kohlenstoffdioxid(CO₂)-Abgabe der Bodenorganismen bezeichnet (DUNGER/ FIEDLER 1997, S. 181). Sie führt dazu, dass der CO₂-Gehalt der Bodenluft ansteigt und der O₂-Gehalt abnimmt. Aufgrund der unterschiedlichen Partialdrücke dieser Gase findet dann an der Bodenoberfläche ein Gasaustausch zwischen Bodenluft und Atmosphäre statt. Da der Partialdruck von CO₂ in der Bodenluft höher ist als in der Atmosphäre, diffundiert CO₂ an der Bodenoberfläche in die Atmosphäre (s. Bodendurchlüftung und Gashaushalt). Diese CO₂-Abgabe kann quantitativ bestimmt werden (s.u.).

Das bei Atmungsprozessen im Boden freigesetzte (= exhalierte) CO₂ entstammt zum überwiegenden Teil (etwa 70% bzw. 2/3 der Gesamtmenge) aus der Stoffwechselaktivität der Mikroorganismen und zu etwa 30% aus der Wurzelatmung. Der Mengenanteil der Bodentiere an der Bodenatmung ist dagegen nur sehr gering (TROLLDENIER 1971, S. 75). Die CO₂-Exhalation von Bodenproben hoher Aktivität beträgt im Freiland etwa 100-300 mg pro Stunde und m² (GISI et al. 1997, S. 177).

Die Intensität der Bodenatmung ist vom Zusammenwirken verschiedener Faktoren abhängig, wobei u.a. Menge und Qualität der organischen Substanz die "veratmet" werden kann, Durchlüftung des Bodens, Wasserversorgung, Temperatur, Bodenreaktion und Mineralstoffgehalt des Bodens eine zentrale Rolle spielen (vgl. Bodenaktivität).

Durch Zufuhr organischer Substanzen erhöht sich i.d.R. infolge verstärkter Zersetzungsprozesse die Bodenatmung und kann daher Indikator für die gesamte Bodenaktivität herangezogen werden. Die Bodenatmung kann relativ unproblematisch als CO₂-Abgabe der Bodenoberfläche bestimmt werden. Zu den gängigsten Methoden zählt dabei die chemische Fixierung des aus dem Boden exhalierten CO₂ durch geeignete Absorptionsmittel (z.B. Kalkwasser, Kali- oder Barytlauge; vgl. DUNGER/ FIEDLER 19997, S. 181 ff.).

Bodenatmung und die CO₂-Abgabe über die Bodenoberfläche an die Atmosphäre gelten als wesentliche Quelle für die CO₂-Assimilation bei der Photosynthese (s. Kohlenstoffkreislauf). Ohne die Zersetzung der organischen Substanz im Boden und die dabei erfolgende CO₂-Freisetzung der Bodenorganismen würde sich der CO₂-Vorrat der Luft (ca. 0,03 Vol.-%) durch die photosynthetische CO₂-Assimilation der Pflanzen innerhalb weniger Jahrzehnte erschöpfen und die Produktion neuer Biomasse begrenzen (vgl. TROLLDENIER 1971, S. 76/77).

Weitere Informationen:

• Kohlenstoffkreislauf
• Bodenaktivität
• Bodenfruchtbarkeit
  

Literatur:

Dunger, W. / Fiedler, H.J. (Hrsg.) (1997): Methoden der Bodenbiologie - 2. Auflage - Jena; Stuttgart; Lübeck; Ulm: Fischer.
Gisi, U./ Schenker, R./ Schulin, R./ Stadelmann, F.X./ Sticher, H. (1997): Bodenökologie - 2. Auflage - Stuttgart; New York: Thieme.
Hintermaier-Erhard, G./ Zech, W. (1997): Wörterbuch der Bodenkunde. Stuttgart: Enke.
Scheffer, F./ Schachtschabel, P. (2002): Lehrbuch der Bodenkunde - 15. Auflage -Heidelberg; Berlin: Spektrum Akademischer Verlag.
Schroeder, D. (1992): Bodenkunde in Stichworten - 5. Auflage - Berlin; Stuttgart: Borntraeger.
Trolldenier, G. (1971): Bodenbiologie. Kosmos-Studienbücher. Stuttgart: Franckh´sche Verlagshandlung.