Auf den ersten Blick könnte die Sandkruste wie ein Routinebeispiel dessen erscheinen, was Forscher als biologische Bodenkruste oder „Biokruste“ bezeichnen – eine Gemeinschaft koexistierender Bakterien, Pilze, Algen und anderer Mikroorganismen, die den Boden in zusammenhängenden Schichten bedeckt. Rund 12 Prozent der Landfläche der Erde sind von Biokrusten bedeckt. Ökologen bezeichnen diese Kolonien oft als die „lebende Haut des Planeten“.
Im letzten Jahrhundert haben Wissenschaftler auf der ganzen Welt Biokrusten identifiziert und daran gearbeitet, ihre Rolle bei der Gestaltung von Ökosystemen zu verstehen. Sie haben herausgefunden, dass die Krusten die Bodenkörner an Ort und Stelle verankern und die im Boden wachsenden Organismen mit essentiellen Nährstoffen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor versorgen. Im Jahr 2012 haben Büdel und seine Kollegen geschätzt dass Biokrusten etwa 7 Prozent des gesamten Kohlenstoffs und fast die Hälfte des gesamten Stickstoffs, der von der Landvegetation chemisch „fixiert“ wird, aufsaugen und recyceln. Die Rolle der Biokrusten bei der Beschaffung von verdaulichem Stickstoff ist in trockenen Wüsten besonders wichtig: Andernorts können Blitze häufig Luftstickstoff in Nitrate umwandeln, in den Wüsten sind Gewitter jedoch selten.
Die Biokruste schaffe „kleine Oasen der Fruchtbarkeit“, sagte er Jayne Belnapein Ökologe beim US Geological Survey, der 2001 zur Standardisierung des Begriffs „Biokruste“ beitrug. „Dieses Gebiet wird es sein [like] Eis am Stiel für die Bodenlebewesen. Sie sind zuckersüchtig, genau wie wir alle.“
Aber die mikrobielle Gemeinschaft in Pan de Azúcar ist nicht irgendeine alte Biokruste. Während herkömmliche Biokrusten sich über die oberste Schicht feiner Bodenpartikel drapieren und andere Arten von Organismen direkt auf einzelnen Felsbrocken sprießen, „liegt der Sand dazwischen – es ist eine Übergangszone“, sagte er Liesbeth van den Brink, ein Ökologieforscher an der Universität Tübingen, der heute mit Gutiérrez Alvarado etwas außerhalb von Pan de Azúcar lebt. In der Sandkruste sorgen die Steine für die Struktur, aber die Mikroben besiedeln sie in einer zusammenhängenden Schicht – wie eine dünne Harzschicht, die einen Steingarten zusammenfügt.
Da die Organismen so eng mit dem felsigen Untergrund verbunden sind, verkörpern die Sandkrusten „die Kollision des Abiotischen mit dem Biotischen“, sagte er Rómulo Oses, ein Biologe an der Universität Atacama. „An dieser Schnittstelle werden Sie viele Antworten sehen.“
Die Sandkrusten von Pan de Azúcar haben Wissenschaftler dazu gezwungen erweitern ihr Konzept darüber, was Biokrusten sind, wo Mikroben überleben können und wie mikrobielle Gemeinschaften die Umwelt um sie herum prägen. Sie öffnen die Tür für eine Neubetrachtung der Art und Weise, wie sich Erde und Leben im Laufe der Epochen gemeinsam entwickelt haben.
Im Park ernähren sich verschiedene Kaktusarten von einem Nebel, der regelmäßig von der Küste her eindringt.Foto: Zack Savitsky/Quanta Magazine
Nippen Sie am Nebel
Pan de Azúcar ist trostlos, aber alles andere als leblos. Der Park grenzt nahe dem Meeresspiegel an den Pazifischen Ozean und ist viel gemäßigter als der erhöhte, hyperaride Kern der Atacama-Region. Dennoch regnet es höchstens 12 Millimeter pro Jahr, und die Sonneneinstrahlung ist oft erschreckend hoch.
Auf dem Weg zum einzigen Imbisswagen des Parks, wo Gutiérrez Alvarado, van den Brink und ich für eine lokale Empanada mit Meeresfrüchten anhalten können, machen wir einen Umweg. Gutiérrez Alvarado hält an, um eines seiner Wetterüberwachungsgeräte zu überprüfen, das in der Wüste von Stacheldraht umgeben und mit Steinen befestigt ist. Daneben weist er auf eine etwa kuhgroße Vertiefung im Boden hin, in der kürzlich ein Guanako, ein wilder Verwandter des Lamas, ein Staubbad genommen hat. Gutiérrez Alvarado und die anderen Ranger zählten kürzlich 83 im Park lebende Guanakos.