05.10.2021, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Urzeitliche Parasiten berichten vom Überleben und Sterben von Arten
Schon vor Millionen Jahren gab es Lebewesen, die auf Kosten anderer lebten. Auch wenn diese Ur-Parasiten ihren Zeitgenossen lästig waren, verraten sie uns viel über das Funktionieren von Ökosystemen und das Überleben und Sterben von Arten – auch heute in Zeiten des Klimawandels. Ein Wissenschaftler, der diese Botschaften aus der Urzeit entschlüsseln kann, ist Dr. Kenneth De Baets. Der Geologe forscht am Geozentrum Nordbayern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU).
Zwar sind nur wenige Überreste der Millionen Jahre alten Parasiten erhalten, doch die winzigen Mitesser haben oftmals Spuren an den Körpern ihrer Wirte hinterlassen, die an Fossilien noch deutlich zu erkennen sind. Gemeinsam mit Fachkolleginnen und -kollegen der Universitäten Missouri und Alabama sowie Bologna und Warschau hat De Baets eine Datenbank solcher versteinerten Wirte angelegt, in der die Expertinnen und Experten Spuren von Parasiten, die im Meer lebten, sammeln. Die ältesten dieser Fossilien sind bis zu 540 Millionen Jahre alt. Die Datenbank basiert auf Beobachtungen von 103.243 Fossilien von Wirten.
Anhand dieser Daten hat das Team nun untersucht, wie sich das Vorkommen von Parasiten im Laufe der Erdgeschichte verändert hat. Ihr Ergebnis: Je größer die biologische Vielfalt des Lebens, desto mehr Parasiten – und umgekehrt. Für den Laien mag so ein Schluss auf der Hand liegen. Doch in der Fachwelt wird die Frage der biologischen Beziehung zwischen Gegenspielern – wie Wirt und Parasit, Räuber und Beute – heiß diskutiert, seit Charles Darwin 1859 erstmals über natürliche Selektion und das Überleben der am besten Angepassten schrieb.
Detailliertere Studien mit höherer zeitliche Auflösung sollen jetzt zeigen, ob bei plötzlichen Massenaussterbeereignissen der Parasitismus eher zeitlich begrenzt zugenommen hat, auf Dauer weniger geworden ist oder sich nach kurzem Anstieg sogar ein Gleichgewicht eingestellt hat. Grundsätzlich zeigen die Untersuchungen des Teams um De Baets, dass Interaktionen zwischen Lebewesen bei der Modellierung von Diversitätsänderungen – etwa bei Voraussagen zum Überleben und Sterben von Arten im Klimawandel – berücksichtigt werden müssen.
Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Fachmagazin „Philosophical Transactions B“ veröffentlicht. https://doi.org/10.1098/rstb.2020.0366
05.10.2021, Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)
Große Wassertiere sind durch den Verlust von frei fließenden Flüssen gefährdet
Der Verlust von frei fließenden Flüssen gefährdet die biologische Vielfalt – und die Fragmentierung von Flüssen dauert an: Mehr als 3.400 große Wasserkraftanlagen sind entweder geplant oder im Bau. Forschende unter Leitung des Leibniz-Instituts für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB) zeigen nun: Wenn alle beabsichtigten Staudämme gebaut werden, verlieren weltweit 19 Prozent der Flüsse mit über 500 Kilometern Länge, in denen große Tiere vorkommen, ihren Status als frei fließende Gewässer. Und ein weiteres Ergebnis ist: Fließgewässer, in denen Dämme geplant sind, beherbergen heute noch den höchsten Artenreichtum an großen Tieren.
Der Bau von Dämmen, Deichen, Straßen und Häusern entlang von Flüssen und in Flussauen führt zum Verlust von frei fließenden Flüssen. Tausende geplante Staudämme für Wasserkraftwerke werden weitere Flüsse und Flussabschnitte zerteilen. Dies bedeutet auch, dass intakte aquatische Lebensräume schwinden – insbesondere Lebensräume für die Süßwasser-Megafauna, also Tiere, die ein Körpergewicht von 30 Kilogramm und mehr erreichen können. „Megafauna-Arten, in deren Verbreitungsgebiet die frei fließenden Flüsse nur eine geringe Länge haben, sind mit größerer Wahrscheinlichkeit vom Aussterben bedroht“, sagt der IGB-Forscher Dr. Fengzhi He, Erstautor der Studie.
An der heute in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Biological Conservation veröffentlichten Studie waren neben dem IGB der WWF, die McGill University, die University of Nevada, Reno, die Universität Tübingen sowie die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung beteiligt.
Beabsichtigte Staudämme: Megafauna-reiche Flüsse sind besonders betroffen:
Die Forschenden untersuchten die globalen Muster der Flussvernetzung innerhalb der Verbreitungsgebiete von großen Süßwassertieren und analysierten, wie sich diese Muster in Zukunft verändern könnten. Sie zeigten: Falls alle beabsichtigten Staudämme gebaut werden, zerschneiden diese über 600 heute noch frei fließende Flüsse, die länger als 100 Kilometer sind. Die durchschnittliche Anzahl der großen Süßwasser-Tierarten ist in diesen Flüssen heute höher als in den verbleibenden frei fließenden Flüssen oder auch solchen, die bereits verbaut sind.
Frei fließende Flüsse mit über 500 Kilometern Länge, die große Süßwassertiere beherbergen, werden von den beabsichtigten Staudämmen besonders betroffen sein: 19 Prozent würden ihren frei fließenden Status verlieren. Über 260 neue Staudämme würden dann 75 große Flüsse wie den Amazonas, Kongo, Salween und Irrawaddy zerschneiden.
Die Dämme werden die Wanderrouten der Süßwasser-Megafauna blockieren und könnten zu einer verminderten Fortpflanzung und genetischen Isolation führen. „Große Süßwassertiere haben oft komplexe Anforderungen an ihren Lebensraum, sind angepasst an das natürliche Fließverhalten, und viele müssen zwischen verschiedenen Lebensräumen wandern, um ihren Lebenszyklus zu vollenden. So wandern beispielsweise die meisten Störarten zum Laichen vom Meer in die Flüsse. Die Verbindung zwischen Meer- und Süßwasser ist daher für ihr Überleben unerlässlich. Andere große Fischarten wie der Mekong-Riesenwels – Pangasianodon gigas – und der Platin-Spatelwels – Brachyplatystoma rousseauxii – wandern über weite Strecken, um sich fortzupflanzen. Daher sind sie besonders anfällig für eine verminderte Durchgängigkeit“, erläutert Fengzhi He.
Geringere Durchgängigkeit der Flüsse gefährdet auch andere Tierarten:
Neben den wandernden Fischen sind auch andere große Tierarten wie Flussdelfine, Krokodile, Schildkröten und Riesensalamander gefährdet. „Staudämme haben beispielsweise zu einer starken Fragmentierung und Verschlechterung des Lebensraums des Gangesgavials – Gavialis gangeticus – geführt „, so Dr. Fengzhi He, „Straßen, Gebäude und andere Infrastrukturen entlang der Flüsse unterbrechen die Verbindungen zwischen den Flüssen und den Ufergebieten, was zu Lebensraumverlust und erhöhter Sterblichkeit bei Krokodilen und Schildkröten führt.“
„Die Studie veranschaulicht, wie sich eine verringerte Vernetzung von Flüssen auf die biologische Vielfalt auswirken könnte. Es ist wichtig, bei der Planung von Staudämmen zwischen der Integrität der Ökosysteme und der wirtschaftlichen Entwicklung der Regionen abzuwägen. Eine strategische Planung von Wasserkraftwerken trägt dazu bei, unverhältnismäßige Auswirkungen einzelner Anlagen auf Süßwasserökosysteme zu vermeiden. Potenzielle Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, insbesondere auf bedrohte und empfindliche Arten, müssen bei der Planung von Wasserkraftwerken berücksichtigt werden. Es sind weitere Studien erforderlich, um die strategische Standortwahl, die Planung und den Betrieb von möglichst umweltverträglichen Staudämmen zu unterstützen. So müssen wir beispielsweise kritische Lebensräume für Arten identifizieren und mehr über ihre Lebensgeschichte wissen“, fasst Prof. Sonja Jähnig vom IGB und der Humboldt-Universität zu Berlin, die Letztautorin der Studie, zusammen.
Originalpublikation:
Fengzhi He, Michele Thieme, Christiane Zarfl, Günther Grill, Bernhard Lehner, Zeb Hogan, Klement Tockner, Sonja C. Jähnig: Impacts of loss of free-flowing rivers on global freshwater megafauna. Biological Conservation, Volume 263, 2021, 109335, ISSN 0006-3207 https://doi.org/10.1016/j.biocon.2021.109335
06.10.2021, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Immer mehr Straßen aber kaum Wissen über deren Auswirkungen auf Wildtiere
Der Straßenverkehr gehört vermutlich zu den wesentlichen Lebensbedrohungen von Wildtieren. Wie stark sich dieser Faktor jedoch tatsächlich auf Populationen auswirkt, lässt sich mangels Daten kaum darstellen. Dies hat nun ein Wissenschaftlerteam unter Leitung der Complutense-Universität Madrid (UCM), dem deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) sowie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) gezeigt. Die Literaturanalyse ergab, dass Studien zu stark auf wenige Regionen und Arten beschränkt sind. Die Wissenschaftler sehen in der systematischen Erfassung von tierischen Verkehrsopfern ein großes Potenzial zur Bewertung des Aussterberisikos von Tierarten.
In ihrer Metastudie überprüften die Wissenschaftler über tausend Studien zu Auswirkungen des Straßennetzes auf Wildtiere. Sie stellten fest, dass die vorhandenen Daten sich auf wenige wohlhabende Länder und nur wenige Artengruppen beschränken, während besonders artenreiche Regionen wie Südostasien, Südamerika oder Zentralafrika kaum abgedeckt sind. Auch das Artenspektrum ist hier nur lückenhaft abgebildet. 90 Prozent der Daten decken große Säugetiere wie vor allem Bären, Hirsche und Antilopen, sowie Kängurus, Koalas und Schildkröten ab. Nur zwei Prozent der erfassten Arten waren solche, die in der Roten Liste der Weltnaturschutzunion IUCN als durch den Verkehr bedroht gelten.
Der starke Ausbau des Straßennetzes stellt Wildtiere vor große Herausforderungen: Zum einen sterben viele Tiere direkt bei Verkehrsunfällen. Zum anderen zerteilen Straßen das Land. Für viele Arten entstehen damit unüberwindbare Barrieren, die eine erfolgreiche Fortpflanzung erschweren.
Um Schutzmaßnahmen einleiten zu können ist es wichtig, das bislang lückenhafte Bild zu vervollständigen. Unerforschte Arten wie Primaten, Fledermäuse und wirbellose Tiere, die bekanntlich ebenfalls vom Straßennetz betroffen sind, müssen bei den Erfassungen stärker berücksichtigt werden. Um den Effekt des Straßennetzes auf bedrohte Arten zu verstehen, ist der Anteil an untersuchten Rote-Liste-Arten noch zu gering. Hinzu kommt, dass in wirtschaftlich unterschiedlich starken Ländern das Straßennetz unterschiedlich weit ausgebaut ist. Dies erschwert eine internationale Vergleichbarkeit der Studien.
„Um die Wissenslücken zu schließen, sollte die Forschung sich künftig, statt sich nur auf die Erfassung der Wildunfälle zu beschränken, untersuchen, wie sich diese Verkehrstoten auf die Populationsdynamik auswirken“, schlägt Erstautor Dr. Rafael Barrientos, Postdoktorand an der UCM, vor. „Außerdem müsste besser untersucht werden, ob fehlende Verbindungen und Maßnahmen zur Verbesserung wie etwa Grünbrücken, das Überleben von Populationen an Straßen beeinflussen.“
Starken Nachholbedarf sieht auch Letztautor Prof. Dr. Henrique Pereira, Leiter der Forschungsgruppe Biodiversität und Naturschutz am iDiv und an der MLU: „Bislang überwiegen in der Literatur empirische Studien, die Straßen als Hotspots der Tiersterblichkeit identifizieren. Aber es wurde kaum systematisch untersucht, welche Rolle Straßen als Aussterberisiko für Arten spielen. Es ist nun an der Zeit, über diese empirischen Studien hinauszugehen und mit Hilfe von Populationsmodellen den Risikofaktor Straßen zu bewerten. Erst so können wir sicherstellen, dass Schutzmaßnahmen auch den am stärksten betroffenen Arten zugutekommen.“
Originalpublikation:
Barrientos, R., Ascensão, F., D’Amico, M., Grilo, C., & Pereira, H. M. (2021): The Lost Road: Do transportation networks imperil wildlife population persistence? Perspectives in Ecology and Conservation, https://doi.org/10.1016/j.pecon.2021.07.004
07.10.2021, Universität Hamburg
Nicht immer nur Englisch: Fachartikel in anderen Sprachen helfen, die Artenvielfalt zu bewahren
Neue Forschung wird in Fachzeitschriften hauptsächlich auf Englisch veröffentlicht. Eine internationale Studie zeigt jetzt: Wissenschaftliche Arbeiten in anderen Sprachen, die bisher oft ignoriert wurden, können helfen, die biologische Vielfalt auf der Erde besser zu schützen. Ein Team von 60 Forschenden hat unter Leitung der Universität Queensland Arbeiten zum Thema Biodiversität in 16 verschiedenen Sprachen untersucht. Zuständig für die deutschen Studien war auch Dr. Kerstin Jantke vom CEN der Universität Hamburg.
Überall auf der Welt haben Forschende in den letzten Monaten und Jahren wissenschaftliche Fachartikel in ihrer Muttersprache gewälzt. So hat das Team 466 nicht-englischsprachige Fachzeitschriften aus den Bereichen Ökologie und Naturschutz in 16 Sprachen aus 38 Regionen der Welt analysiert. Ihr Fazit: Nicht-englischsprachige Forschung erweitert das Wissen über den effektiven Schutz der biologischen Vielfalt substanziell.
Den Zugewinn kann das Team konkret beziffern: Wird Naturschutz-Forschung in anderen Sprachen mit einbezogen, steigt die geografische Fläche, die diese Forschung weltweit abdeckt, um 25 Prozent. Gleichzeitig steht Wissen über wirksamen Schutz von deutlich mehr Tierarten zur Verfügung: So stieg die Zahl der erforschten Arten bei Amphibien zum Beispiel um fünf Prozent, für Säugetiere um neun Prozent und für Vögel um 32 Prozent.
Konkret heißt das, es wurden wirkungsvolle Naturschutzmaßnahmen für den Erhalt von weiteren neun Amphibienarten, 64 Säugetierarten und 217 Vogelarten erforscht. „Diese Erkenntnisse waren für die internationale Wissenschaft aber unerreichbar“, sagt Umweltwissenschaftlerin Dr. Kerstin Jantke vom CEN. „Um die Ergebnisse weltweit zugänglich zu machen, werden sie jetzt in eine frei zugängliche Datenbank eingepflegt. Sie enthält Zusammenfassungen aller geprüften Studien in 16 Sprachen – ein Mammutprojekt!“
Kerstin Jantke selbst hat für die Studie 2756 deutsche wissenschaftliche Aufsätze von 1965 bis 2019 aus drei Ökologie-Fachjournalen sondiert. 65 dieser Arbeiten erfüllten die Kriterien für eine qualitativ geprüfte und wirksame Naturschutzmaßnahme und werden nach und nach in die Datenbank eingehen. Viele dieser Maßnahmen helfen gleichzeitig, den Klimawandel abzumildern, wie zum Beispiel die Wiedervernässung und Renaturierung von Mooren, die im Erdsystem eine wichtige Funktion als Kohlenstoffsenke haben.
Die Studie zeigt außerdem, dass ein Großteil der Forschung in anderen Sprachen aus besonders artenreichen Regionen wie Lateinamerika stammt, wo die Biodiversität stark gefährdet ist. „Auch Erkenntnisse aus Indigenem Wissen, dem Indigenous Knowledge, werden häufig nicht auf Englisch publiziert. Wenn wir diese aber ignorieren, verpassen wir sehr viel erfolgreichen Klima- und Naturschutz“, sagt Kerstin Jantke. „Wir sollten dieses Wissen nutzen und nicht verschenken.“
Originalpublikation:
Amano T, Berdejo-Espinola V, Christie AP et al (2021): Tapping into non-English-language science for the conservation of global biodiversity; PLOSBiology
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001296
11.10.2021, Eberhard Karls Universität Tübingen
Älteste Fußspuren von Vormenschen auf Kreta datiert
Sechs Millionen Jahre alte versteinerte Fußspuren auf der Insel ähneln in ihrer Anatomie bereits dem menschlichen Lauffuß
Die ältesten bekannten Fußspuren von Vormenschen stammen von der Mittelmeerinsel Kreta und sind mindestens sechs Millionen Jahre alt. Zu diesem Schluss kommt ein internationales Team von Forschern aus Deutschland, Schweden, Griechenland, Ägypten und England, unter Leitung der Tübinger Wissenschaftler Uwe Kirscher und Madelaine Böhme vom Senckenberg Center for Human Evolution and Palaeoenvironment der Universität Tübingen. Die Studie wurde im Fachmagazin Scientific Reports publiziert.
Die Fußspuren aus versteinerten Strandsedimenten wurden 2017 bei Trachilos bekannt. Mit geophysikalischen und mikropaläontologischen Methoden konnten sie nun auf 6,05 Millionen Jahren vor heute datiert werden und sind somit der älteste direkte Hinweis auf einen menschenähnlichen Lauffuß. „Die Spuren sind damit nahezu 2,5 Millionen Jahre älter als die Australopithecus afarensis (Lucy) zugeschriebenen Laufspuren aus Laetoli in Tansania“, berichtet Uwe Kirscher. Die Abdrücke kommen damit auf dasselbe Alter wie die Fossilien des bereits bekannten aufrecht gehenden Orrorin tugenensis aus Kenia. Von diesem Zweibeiner sind unter anderem Oberschenkelknochen erhalten, jedoch keinerlei Fußknochen oder -spuren.
Die Datierung der kretischen Fußspuren wirft deshalb ein neues Licht auf die frühe Evolution des menschlichen Laufens vor über sechs Millionen Jahren. „Der älteste menschliche Lauffuß besaß einen Fußballen, mit einer anliegenden und robusten Großzehe, sowie sich kontinuierlich verkürzenden Seitenzehen“, erläutert Per Ahlberg, Professor an der Universität Uppsala und Koautor der Studie. „Er hatte eine kürzere Fußsohle als Australopithecus. Ein Fußgewölbe war noch nicht ausgeprägt und die Ferse war schmaler.“
Die heutige Insel Kreta war vor sechs Millionen Jahren noch mit dem griechischen Festland über die Peloponnes verbunden. Nach Ansicht von Professor Madelaine Böhme „ist nicht ausgeschlossen, dass der Erzeuger der Spuren im Zusammenhang steht mit dem möglichen Vormenschen Graecopithecus freybergi“. Fossilien des Graecopithicus aus 7,2 Millionen Jahre alten Ablagerungen im nur 250 Kilometer entfernten Athen hatte Böhmes Team vor wenigen Jahren als eine vorher unbekannte Vormenschen-Art im heutigen Europa identifiziert.
Weitere Ergebnisse der Studie bestätigen zudem jüngste Forschungen und Thesen des Teams Böhme, nach denen vor sechs Millionen Jahren das europäische und vorderasiatische Festland durch eine kurzfristige Sahara-Ausbreitung vom feuchten Ostafrika getrennt waren. So lässt die geochemische Analyse der sechs Millionen Jahre alten Strandablagerungen Kretas darauf schließen, dass Wüstenstaub aus Nordafrika mit dem Wind dorthin transportiert wurde. Das Team kam bei der Datierung von Mineralkörnern in Staubkorngröße auf ein Alter zwischen 500 und 900 Millionen Jahren vor heute. Diese Zeiträume seien typisch für nordafrikanischen Wüstenstaub, so die Autoren.
Neueste Forschungen der Paläoanthropologie legten zudem nahe, dass der afrikanische Menschenaffe Sahelanthropus als Zweibeiner ausgeschlossen werden könne und der aus Kenia stammende, 6,1 bis 5,8 Millionen Jahre alte Orrorin tugenensis der älteste Vormensch Afrikas sei, so Böhme. Kurzzeitige Wüstenbildungen und die geographische Verbreitung früher Menschenvorläufer könnten daher in einem engeren Zusammenhang stehen als bisher vermutet wird: Einerseits könnte eine Wüstenbildungsphase vor 6,25 Millionen Jahren in Mesopotamien eine Migration europäischer Säugetiere und möglicherweise Menschenaffen nach Afrika initiiert haben. Andererseits könnte die zweitweise Abriegelung der Kontinente durch die Sahara vor 6 Millionen Jahren eine getrennte Entwicklung des afrikanischen Vormenschen Orrorin tugenensis und eines europäischen Vormenschen ermöglicht haben. Nach diesem von Böhme „Wüstenschaukel“ genannten Prinzip, steuerten aufeinanderfolgende kurzfristige Wüstenbildungen in Mesopotamien und der Sahara eine Migration von Säugetieren von Eurasien nach Afrika.
Originalpublikation:
Uwe Kirscher, Haytham El Atfy, Andreas Gärtner, Edoardo Dallanave, Philipp Munz, Grzegorz Niedźwiedzki, Athanassios Athanassiou, Charalampos Fassoulas, Ulf Linnemann, Mandy Hofmann, Matthew Bennett, Per Erik Ahlberg, Madelaine Böhme. Age constraints for the Trachilos footprints from Crete. Scientific Reports, DOI: 10.1038/s41598-021-98618-0; www.nature.com/articles/s41598-021-98618-0
12.10.2021, Julius-Maximilians-Universität Würzburg
Insekten im Klima- und Landschaftswandel
Die Verstädterung scheint ein weiterer Schlüsselfaktor für das Insektensterben zu sein. Das zeigt eine Studie, in der erstmals die Auswirkungen von Klima und Landnutzung auf Insekten getrennt wurden.
Weltweit gehen die Menge und die Vielfalt der Insekten zurück: Dafür hat die Wissenschaft in den vergangenen Jahren immer mehr Hinweise gefunden. In Politik und Gesellschaft haben diese Befunde teils große Besorgnis ausgelöst.
Forscherinnen und Forscher führen das Insektensterben zum einen auf Veränderungen der Landnutzung zurück, beispielsweise auf die Zunahme großer Monokulturen wie Mais und Raps. Zum anderen nennen sie als Ursache auch den Klimawandel mit vermehrter Hitze und Trockenheit.
Bisherige Analysen haben Schwächen
Doch scheinen diese Befunde Schwächen zu haben, wie der Tierökologe Professor Jörg Müller vom Biozentrum der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) sagt. Die zugrundeliegenden Studien würden bislang unter anderem die Vielfalt der Insektenspezies nicht gut genug abbilden oder nur kurze Zeiträume und kleine Gebiete berücksichtigen.
Dieses Manko wollte ein Forschungsteam des bayerischen LandKlif-Netzwerks, koordiniert von der JMU, nun zumindest teilweise beheben. Die Ergebnisse der Studie sind im Journal Nature Communications veröffentlicht. Sie zeigen, dass die Verstädterung ein weiterer Schlüsselfaktor ist, der Insekten das Überleben schwermacht.
Studie an 179 Orten von Nord- bis Südbayern
Von Unterfranken bis nach Oberbayern platzierte das Forschungsteam im Frühjahr 2019 Fallen zum Sammeln fliegender, krabbelnder und springender Insekten. Diese Malaise-Fallen befanden sich an 179 Standorten, vom Flachland bis über 1100 Meter Höhe im Bayerischen Wald und in den Alpen. Sie standen in Wäldern, auf Wiesen und Äckern sowie in Siedlungen, eingebettet in naturnahe, landwirtschaftliche und urbane Landschaften.
Eine gesamte Vegetationsperiode lang leerten die Forschenden alle 14 Tage die Fallen. Sie bestimmten die Biomasse der gefangenen Insekten und identifizierten die einzelnen Arten mittels DNA-Sequenzierung.
Insekten profitieren von höheren Temperaturen
„In dieser Studie konnten wir zum ersten Mal die Auswirkungen von Klima und Landnutzung auf Insekten in einer mitteleuropäischen Landschaft voneinander trennen“, erklärt Jörg Müller. „Interessanterweise haben die Temperatur am Standort sowie die durchschnittliche Jahrestemperatur ausschließlich positive Auswirkungen auf die Biomasse und die Vielfalt der Insektenpopulationen. Die Form der Landnutzung dagegen wirkt sich unterschiedlich auf Biomasse und Diversität aus“.
„Den größten Unterschied bezüglich der Insektenbiomasse fanden wir zwischen naturnahen und städtischen Gegenden. In der Stadt war die Biomasse um 42 Prozent niedriger. Die Insektenvielfalt war dagegen im Agrarbereich im Vergleich zu naturnahen Lebensräumen um 29 Prozent geringer. Von bedrohten Arten fanden wir in Agrarräumen sogar 56 Prozent weniger“, sagt Johannes Uhler, JMU-Doktorand und Erstautor der Studie.
Konsequenzen für den Erhalt von Insekten
„Diese gegensätzlichen Muster für die Biomasse und die Artenvielfalt sind ein wichtiges Warnsignal für uns Forschende“, so Uhler: Man dürfe beim Insektenmonitoring aus einem Rückgang der Biomasse nicht darauf schließen, dass dies auch eine Abnahme der Artenvielfalt bedeutet und umgekehrt.
Auf Grundlage seiner neuen Erkenntnisse empfiehlt das Forschungsteam, in urbanen Lebensräumen mehr Grünflächen zu schaffen, um die Biomasse an Insekten zu erhöhen. Bestehende Agrarumweltprogramme sollten zur Verbesserung der Biodiversität weiter ausgebaut und Waldlebensräume gefördert werden.
Originalpublikation:
Uhler et al (2021): Relationship of insect biomass and richness with land use along a climate gradient. Nature Communications, 12. Oktober 2021, Open Access. doi.org/10.1038/s41467-021-26181-3
12.10.2021, Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Mehr Artenvielfalt auf dem Acker
DBU fördert Projekte zu Schutzäckern, Blühstreifen und Streifenanbau
Deutschlandweit geht die Artenvielfalt vor allem auch in der Agrarlandschaft trotz vieler Anstrengungen zurück. Mit der Vergabe des Deutschen Umweltpreises an die Ökologin Prof. Dr. Katrin Böhning-Gaese und den Moorforscher Prof. Dr. Dr. h.c. Hans Joosten hat die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) am Wochenende für einen Aufbruch zu mehr Klima- und Artenschutz geworben. Beim Festakt wurde Böhning-Gaese für ihren Einsatz für eine Agrarwende in Deutschland geehrt. Wege zu einer nachhaltigen Landwirtschaft mit mehr Ackerwildkräutern, Insekten und Vögeln zeigen auch zahlreiche Projekte aus der DBU-Förderung. Drei beispielhafte Vorhaben drehen sich um Schutzäcker, Blühstreifen und Streifenanbau.
Am Erfolg anknüpfen: 100 Äcker für die Vielfalt
Nicht nur eine intensivere landwirtschaftliche Flächennutzung mit Dünger- und Pflanzenschutzmitteleinsatz, sondern auch die Aufgabe der ackerbaulichen Nutzung in wenig ertragreichen Gebieten haben in den vergangenen Jahrzehnten zum Rückgang vieler Arten geführt. Besonders die ausbleibende Bodenbearbeitung führt dazu, dass gerade seltene Ackerwildkräuter von ausdauernden Pflanzenarten verdrängt werden. Im Rahmen einer DBU-geförderten Recherche des Albrecht-von-Haller-Instituts der Georg-August-Universität Göttingen stellte sich 2007 heraus, dass es trotz des Rückgangs noch zahlreiche Vorkommen der stark gefährdeten Ackerwildkrautflora gab, die es zu fördern galt. In dem von der DBU unterstützten Folgeprojekt „100 Äcker für die Vielfalt“ der Göttinger Universität wurden bundesweit insgesamt 112 sogenannte „Schutzäcker“ langfristig gesichert – in der Geschichte des Ackerwildkrautschutzes einmalig. Derzeit knüpft ein weiteres Vorhaben mit DBU-Förderung genau hier an. „Unser Ziel ist es, weitere Schutzäcker zu erhalten und das fachübergreifende Netzwerk zu stärken“, sagt Projektleiter Dr. Stefan Meyer, Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Göttingen. Gemeinsam mit Akteurinnen und Akteuren aus Wissenschaft, Landschaftspflege- und Naturschutzverbänden, Naturschutz- und Bauernverbandstiftungen sowie den Naturschutzverwaltungen der Bundesländer soll ein bundesweites, langfristiges Konzept zum Ackerwildkrautschutz realisiert werden.
Blühstreifen in doppelter Funktion: als Lebensraum für Insekten und Speicherort für Kohlenstoff
Bunte Farben und reges Treiben wohin man schaut: Blühstreifen gibt es inzwischen an vielen Ackerrändern. Doch welche Wirkung haben sie in intensiv genutzten Agrarlandschaften? Forscherinnen und Forscher am iES Landau (Institut für Umweltwissenschaften) der Universität Koblenz-Landau und am Institut für Agrarökologie und Biodiversität (Mannheim) haben genau das untersucht. Projektleiter Prof. Dr. Hermann Jungkunst fasst die Ergebnisse zusammen: „Wir kommen zu dem Schluss, dass mehrjährige Blühstreifen zwei wichtige Ökosystemfunktionen zeigen. Zum einen dienen sie Insekten als Lebensraum und zum anderen begünstigen sie das Anreichern und Speichern von Kohlenstoff im Boden.“ Eine Patentlösung als Klimaschutz-Dienstleister seien Blühstreifen aber nicht, denn je nach Boden und Region werde unterschiedlich viel Kohlenstoff gespeichert. Außerdem verschwinde der Effekt der Kohlenstoffsenke, wenn die Fläche umgebrochen werde, um ihren Status als Ackerland zu halten. Das bedeutet nach Jungkunsts Worten, dass Blühstreifen für mehrere Jahre, wenn nicht sogar dauerhaft als solche an einem Standort genutzt werden müssten, um tatsächlich in doppelter Funktion für Arten- und Klimaschutz zu wirken.
Baustein Streifenanbau: Kleinere Anbaufelder für mehr Artenvielfalt
Die Felder im Ackerbau werden seit Jahrzehnten stetig größer, um Produktionskosten zu senken. Die Landschaft wird so aber auch monotoner und viele Tierarten, die auf abwechslungsreiche Ackerkulturen angewiesen sind, werden seltener. Forscherinnen und Forscher an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und der Georg-August Universität zu Göttingen haben deswegen untersucht, ob sich die Vielfalt und Anzahl von Insekten und Vögeln erhöht, wenn Raps und Weizen in 18 bis 36 Meter breiten Streifen nebeneinander angebaut werden. „Der Streifenanbau kann ein Baustein für den modernen Ackerbau sein, um die Artenvielfalt zu erhöhen“, sagt Projektleiter Dr. Gunnar Breustedt von der Universität Kiel. Prof. Dr. Teja Tscharntke, Leiter der Abteilung Agrarökologie an der Universität Göttingen, ergänzt: „Wichtige Maßnahmen wie Blühstreifen, Brachen und mehr dauerhafte Grasrand- und Gehölzstrukturen kann er nicht ersetzen, aber sehr wohl ergänzen.“
13.10.2021, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen
Empfindliche Frösche: Der Regenwald heilt langsamer als gedacht
Wissenschaftler*innen der beiden Leibniz-Einrichtungen Senckenberg Naturhistorische Sammlungen Dresden und Museum für Naturkunde Berlin haben eine über zwanzig Jahre angelegte Langzeitstudie zur Biodiversität im Regenwald abgeschlossen. Anhand von Froschgemeinschaften im Gebiet der westafrikanischen Elfenbeinküste konnte das Team zeigen, dass sich das Ökosystem fast 50 Jahre nach der Abholzung immer noch nicht erholt hat. Einige Froscharten kehren nie wieder in ihren ursprünglichen Lebensraum zurück. Die Studie erschien im Fachjournal „Forest Ecology and Management“.
Der „Taï National Park“ in der westlichen Elfenbeinküste ist der größte noch verbleibende Regenwald in Westafrika. Wie viele andere tropische Wälder auf der ganzen Welt steht das Gebiet unter großem Druck: Straßenbau, Land- und Forstwirtschaft haben den Lebensraum für zahlreiche Arten stark eingeschränkt; hinzu kommen zunehmend unberechenbare Regenfälle. „1970 wurde hier noch Holz geschlagen“, erklärt Raffael Ernst von den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen in Dresden und fährt fort: „Seither konnte der Wald natürlich regenerieren. Wir wollten wissen, ob die Artenvielfalt und -zusammensetzung wiederhergestellt sind.“
Dazu analysierten die Dresdener und Berliner Forschenden gemeinsam mit der ivorischen Erstautorin der Studie, Tokouaho Flora Kpan die Zusammensetzung der Froschgemeinschaften vor Ort. PD Dr. Mark-Oliver Rödel vom Museum für Naturkunde Berlin erläutert: „Amphibien eignen sich besonders gut als Indikator für Umweltveränderungen: Sie verfügen über komplexe Lebenslaufstrategien – „life-histories“ – und schnelle Vermehrungszyklen und haben daher oft spezialisierte Ansprüche an ihren Lebensraum.“ Ein Beispiel ist Phrynobatrachus guineensis, eine winzige, jedoch gut kletternde Laubstreufroschart mit orangefarbenen Zehen. Die Kaulquappen brauchen nur 21 Tage, um sich vollständig zu entwickeln; sie gedeihen aber ausschließlich in kleinen wassergefüllten Baumlöchern oder Schneckenhäuschen. Dabei scheinen die Frösche ein Gespür für die Austrocknungsgefahr ihrer Laichplätze zu haben. „Unsere Studie zeigt, dass P. guineensis immer noch nicht zurückgekehrt ist – zusammen mit drei anderen Spezies“, resümiert Kpan. Die Forschenden untersuchten die Populationen von insgesamt 33 Froscharten in einem vormals bewirtschafteten Gebiet, verglichen sie mit Daten aus dem Jahr 2000 und mit dem umliegenden, unberührten Wald. Sie stellten fest: Obwohl sich der Wald insgesamt erholt, wich die Zusammensetzung der Arten auch mehr als vierzig Jahre nach der Abholzung noch immer stark vom ursprünglichen Zustand ab. Das liegt auch an der veränderten Waldstruktur: Im nachgewachsenen, „sekundären“ Wald fehlen vor allem große, Struktur gebende Bäume, was die Gegend für einige Arten unattraktiv macht.
„Bisher ging man in der Forstwirtschaft davon aus, dass es etwa dreißig Jahre braucht, bis sich ein Wald erneuert und man überhaupt nur darüber nachdenken kann, ihn wieder wirtschaftlich zu nutzen”, führt Ernst weiter aus. „Nun sehen wir, dass es wohl eher 40 bis 60 Jahre braucht, bis das ursprüngliche Ökosystem in seiner Tiefe und Breite wiederhergestellt ist.“ Die Studie signalisiert klar, dass die Zyklen zwischen Abholzungen deutlich verlängert werden müssen, um das Ökosystem zu schützen.
Die Arbeit der Forscher*innen ist aber auch in anderer Hinsicht wegweisend: „Es gibt überraschend wenig Forschung zur Erholung der Regenwälder, und meist spielen Amphibien keine große Rolle darin. Sie sind aber wichtige Indikatoren dafür, ob ein Wald wirklich zu seinem ursprünglichen Zustand zurückkehrt.“ Das komplexe Wechselspiel verschiedener Lebewesen in einem Ökosystem müsse stets mitbedacht werden: „Die Frösche folgen dem Wachstum der Bäume. Die langsamsten Organismen setzen den Takt für die schnelllebigen.“
Originalpublikation:
Kpan, T.F., Ernst, R., & Rödel,
M.-O. Follow the forest. Slow resilience of West African frog assembalges after selective logging. Forest Ecol Manag 497 (2021) 119489
https://doi.org/10.1016/j.foreco.2021.119489
14.10.2021, NABU
NABU zur Europäischen Roten Liste: Trendkurve für Europas Vögel zeigt weiterhin nach unten
Miller: Ergebnisse verdeutlichen einmal mehr den akuten Handlungsbedarf im Naturschutz
Heute hat die Naturschutzorganisation BirdLife International, der Dachverband des NABU, die aktuelle Europäische Rote Liste der Vögel veröffentlicht. Demnach weisen 161 der 544 ausgewerteten Vogelarten (30 Prozent) einen negativen Bestandstrend auf. 2015 waren es noch 27,6 Prozent. Obwohl viele Arten mehrheitlich in niedrigere Gefährdungsklasse herabgestuft werden, steigt die Gesamtzahl bedrohter Vogelarten insgesamt an: Mit 110 Arten hat sich ihre Zahl auf über 20 Prozent erhöht. Am meisten Rückgänge sind bei weit verbreiteten Singvögeln wie Lerchen-, Würger- und Ammerarten zu beobachten. Sie verlieren ihre offenen Lebensräume, da immer mehr kleinteilige Landschaften verschwinden. Hinzu kommt der verstärkte Einsatz von Agrarchemikalien.
NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller: „Die Rote Liste macht deutlich: Noch immer ist die Vielfalt der europäischen Vogelwelt bedroht durch intensivierte Landwirtschaft, zunehmende Flächenversiegelung, Übernutzung der Meere, nicht nachhaltige Praktiken in der Forstwirtschaft, Umweltverschmutzung, Raubbau und das illegale Töten bestimmter Arten. Zwar bieten internationale Konventionen und die EU-Naturschutzrichtlinien eine starke Gesetzgebung. Häufig fehlen jedoch notwendige Naturschutzmaßnahmen oder sie erfolgen nicht im erforderlichen Maßstab, um die wichtigsten Bedrohungen für Vogelarten zu bekämpfen. Bei allen aktuellen Problemen erweist sich der Klimawandel jedoch als eine der Hauptbedrohungen für die Zukunft unserer Vogelwelt: Der Bericht zur Roten Liste legt nahe, dass der Klimawandel das Verbreitungsgebiet für bestimmte Arten bereits maßgeblich verlagert oder verlagern wird. Für manche Arten könnte die Klimakrise auch das Aussterberisiko erheblich erhöhen. Dieser besorgniserregenden Entwicklung müssen wir sowohl auf nationaler als auch auf europäischer und globaler Ebene entschieden entgegenwirken.“
Von den gut 300 Arten, die in Deutschland leben, haben die Feuchtwiesenvögel Bekassine und Rotschenkel die Vorwarnliste übersprungen und gelten nun europaweit als gefährdet. Auch Saatkrähe, Mauersegler und Wachtel ziehen erstmalig auf europäischer Ebene in die Rote Liste. Weitere Sorgengruppen sind Wasser- und Watvögeln (40 Prozent der Arten gefährdet), Langstreckenzieher (33 Prozent) und Seevögel (30 Prozent). In der Meeresumwelt leiden Vögel wie Eider- und Samtente unter Beifang aufgrund von Fischerei und Jagd sowie invasiven gebietsfremden Arten, Störungen und Wasserverschmutzung von Land und von See. Der Waldrapp gilt nun als eine von fünf in Europa ausgestorbenen Vogelarten.
Positiv hingegen: Eisvogel, Rotmilan oder Tordalk stehen nicht mehr auf der Roten Liste. Durch Wiederansiedlungsprojekte wurde auch der Bartgeier auf die sogenannte Vorwarnstufe herabgestuft. Zwar haben auch andere Greifvogelarten von gezielten Naturschutzaktivitäten profitiert. Bei denen, die auf Beutetiere angewiesen sind, die im nur begrenzt verfügbaren offenen Busch- oder Grünland leben, ist der Bestand jedoch weiterhin rückläufig.
Die Ergebnisse der Europäischen Roten Liste sind laut NABU ein erneutes Warnzeichen, der Artenkrise grenzübergreifend entgegenzuwirken. Der Umweltverband fordert umfassende Verbesserungsansätze sowohl auf nationaler (durch das vom Bundesministerium ausgerufene „Jahrzehnt der Renaturierung“), europäischer (durch die EU-Biodiversitätsstrategie) als auch auf globaler Ebene, etwa der laufenden Weltnaturkonferenz in Kunming.
14.10.2021, Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Rückgang von Pflanzenbestäubern bedroht Artenvielfalt
Etwa 175.000 Pflanzenarten – die Hälfte aller Blütenpflanzen – sind für die Samenbildung und damit für ihre Fortpflanzung überwiegend oder vollständig auf tierische Bestäuber angewiesen. Dies ist das Ergebnis einer aktuellen Studie, die am 13. Oktober 2021 von einem globalen Forschungsnetzwerk mit Beteiligung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Konstanz in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde. Ein Rückgang in der Zahl dieser Bestäuber könnte daher zu erheblichen Störungen der natürlichen Ökosysteme führen – einschließlich eines Verlustes der biologischen Vielfalt
„Unsere Studie ist die erste, die eine globale Einschätzung zur Bedeutung von tierischen Bestäubern für Pflanzen in natürlichen Ökosystemen liefert“, so Dr. James Rodger, Erstautor des Artikels und Postdoktorand am Fachbereich für Mathematikwissenschaften der Universität Stellenbosch (SU). Die Studie, an der insgesamt 21 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von fünf Kontinenten beteiligt waren, wurde von Dr. James Rodger und Prof. Dr. Allan Ellis von der SU geleitet. Sie ist ein Projekt des Synthesezentrums sDiv am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv).
Prof. Dr. Tiffany Knight, eine der leitenden Autorinnen und Autoren des Fachartikels, sagt, dass die jüngsten globalen Erfassungen der Pflanzenbestäubung eine Wissenslücke in unserem Verständnis der Abhängigkeit der Pflanzen von tierischen Bestäubern aufgezeigt haben: „Unsere synthetische – sprich zusammenführende – Forschung schließt diese Lücke. Das ist notwendig, um Trends in der Artenvielfalt und Häufigkeit von Bestäubern mit den Folgen für Pflanzen auf globaler Ebene zu verknüpfen“, erklärt die Wissenschaftlerin. Knight leitet die Forschungsgruppe Räumliche Interaktionsökologie an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) und iDiv.
Zwar werden viele Pflanzen von Tieren bestäubt, aber die meisten Pflanzen haben auch eine gewisse Fähigkeit zur Selbstbefruchtung. Das heißt, sie können zumindest einige Samen ohne Bestäuber bilden. Bisher gab es jedoch auf die Frage, wie wichtig Bestäuber für Wildpflanzen sind, auf globaler Ebene keine eindeutige Antwort.
Als Indikator für die Bedeutung der Bestäuber für die Pflanzen diente den Forschenden ihr Beitrag zur Samenproduktion – ermittelt durch den Vergleich der Samenproduktion in Abwesenheit von Bestäubern gegenüber der Samenproduktion in Anwesenheit von Bestäubern. Daten hierzu gab es zwar bereits, diese waren jedoch auf Hunderte einzelner Forschungsarbeiten verteilt, die sich wiederum auf verschiedene Pflanzenarten konzentrierten.
Um dieses Problem zu lösen, begannen Forschende unterschiedlicher Einrichtungen, die gesammelten Informationen in Datenbanken zusammenzufassen: James Rodger entwickelte als Postdoktorand am Fachbereich Botanik und Zoologie der SU die „Stellenbosch Breeding System“-Datenbank; Prof. Dr. Tiffany Knight, Prof. Dr. Tia-Lynn Ashman und Dr. Janette Steets leiteten die sPLAT-Arbeitsgruppe („Synthesis on Pollen Limitation and Terrestrial Biodiversity“), welche die sogenannte GloPL-Datenbank („Global Data Base on Pollen Limitation of Plant Reproduction“) zusammenstellte; Prof. Dr. Mark van Kleunen und Dr. Mialy Razanajatovo erschufen die „Konstanz Breeding System“-Datenbank. Für die aktuelle Studie wurden nun alle drei Datenbanken zu einer neuen Datenbank zusammengefasst. Sie enthält Daten aus 1.528 separaten Experimenten, die 1.392 Pflanzenpopulationen und 1.174 Arten aus 143 Familien von allen Kontinenten außer der Antarktis repräsentieren.
Die Ergebnisse dieser Zusammenführung zeigen, dass ohne tierische Bestäuber ein Drittel der Blütenpflanzen keine Samen produzieren würde und die Hälfte einen Rückgang der Fruchtbarkeit um 80 Prozent oder mehr erleiden würde. Auch wenn die Selbstbefruchtung weit verbreitet ist, gleicht diese den Wegfall der Fremdbestäubung durch Tiere bei den meisten Pflanzenarten also keineswegs vollständig aus.
„Jüngste Studien zeigen, dass viele Arten von Bestäubern in ihren Populationsgrößen stark zurückgegangen und einige sogar ausgestorben sind. Unsere Erkenntnis, dass eine große Anzahl von Wildpflanzenarten von Bestäubern abhängig ist, zeigt, dass ein Rückgang der Bestäuber erhebliche Störungen der natürlichen Ökosysteme verursachen könnte“, warnt James Rodger.
Mark van Kleunen von der Universität Konstanz, ein weiterer Mitautor der Studie, merkt an, dass hierfür nicht einmal alle Bestäuber verschwinden müssten:
„Wenn es weniger Bestäuber gibt oder selbst wenn sich lediglich das zahlenmäßige Verhältnis zwischen den verschiedenen Bestäuber-Arten verschiebt, müssen wir mit Folgewirkungen auf die Pflanzen rechnen. Einige betroffene Pflanzenarten werden dann in ihrer Zahl zurückgehen, was wiederum Tierarten und menschliche Populationen, die von diesen Pflanzen abhängig sind, schädigt. Bestäuber sind nicht nur für die Pflanzenproduktion wichtig, sondern auch für die Artenvielfalt.“
„Es bedeutet auch, dass sich Pflanzen, die nicht auf Bestäuber angewiesen sind, wie viele sogenannte ‚problematische Unkräuter‘, noch stärker ausbreiten könnten, wenn die Bestäuber weiter zurückgehen“, fügt Mark van Kleunen hinzu.
iDiv- und MLU-Alumna Dr. Joanne Bennet, Mitautorin der Studie von der Universität Canberra (Australien), die die GloPL-Datenbank kuratiert hat, benennt einen weiteren beunruhigenden Faktor – die Rückkopplungsschleife, die entsteht, wenn von Bestäubern abhängige Pflanzen zurückgehen oder aussterben: „Wenn selbstbefruchtende Pflanzen die Landschaft dominieren, hat dies zusätzliche negative Folgen für die tierischen Bestäuber, weil selbstbefruchtende Pflanzen tendenziell weniger Nektar und Pollen produzieren.“
Nach Ansicht von James Rodger ist es jedoch noch nicht zu spät zum Handeln. Viele Pflanzen sind langlebig, was ein Zeitfenster eröffnet, in dem Bestäuber-Arten wieder angesiedelt werden können, bevor es durch ihren Mangel zu einem Aussterben von Pflanzen kommt.
„Uns fehlt es derzeit an qualitativ hochwertigen Langzeitüberwachungsdaten zu Bestäubern, zum Beispiel aus Afrika – Südafrika eingeschlossen –, obwohl einige Forschungsarbeiten in dieser Hinsicht bereits angelaufen sind. Wir hoffen, dass unsere aktuellen Ergebnisse zu mehr Forschung in diesem Bereich anregen werden, damit wir Rückgänge in der Zahl tierischer Bestäuber erkennen und deren Auswirkungen auf die biologische Vielfalt abmildern können“, so James Rodger abschließend.
Originalpublikation:
Rodger, J. G., Bennett, J. M., Razanjatovo, M., Knight, T. M., Ellis, A. G. et al. (2021) Widespread vulnerability of plant seed production to pollinator declines. Science Advances, Vol. 7, No. 42. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.abd3524
15.10.2021, Universität Bayreuth
Insektensterben auf tropischen Inseln: Bayreuther Forscher untersuchen Folgen von Urbanisierung und Tourismus
Touristische Nutzung und eine Ausdehnung städtischer Siedlungsformen stehen in direktem Zusammenhang mit einem massiven Schwund von Insektenarten auf ozeanischen Inseln. Dies haben Wissenschaftler der Universität Bayreuth jetzt durch Forschungsarbeiten auf Malediven-Inseln herausgefunden. Auf Inseln mit fortschreitender Urbanisierung dokumentierten sie im Schnitt 48 Prozent weniger Insektenarten als auf unbewohnten Inseln, auf Touristeninseln sogar 66 Prozent weniger Insektenarten. In der Zeitschrift „Royal Society Open Science“ berichtet das von Prof. Dr. Christian Laforsch an der Universität Bayreuth geleitete Forschungsteam über seine Ergebnisse.
Ozeanische Inseln machen nur etwas mehr als zwei Prozent der Landmasse der Erde aus. Zugleich beherbergen sie aber rund 20 Prozent aller bekannten Tier- und Pflanzenarten und rund 50 Prozent aller weltweit bedrohten Arten. „Das vom Menschen verursachte weltweite Artensterben ist auf ozeanischen Inseln in den Tropen besonders drastisch. Lange Zeit galten vom Menschen eingeschleppte Tier- und Pflanzenarten als Hauptfaktor für den Rückgang der Artenvielfalt auf Inseln. Doch das Bevölkerungswachstum auf besiedelten Inseln, die dadurch bedingte fortschreitende Urbanisierung, aber auch die zunehmende touristische Erschließung von Inseln führen zu neuen potenziellen Bedrohungen für Insel-Ökosysteme. Deshalb wollten wir genauer untersuchen, wie sich Urbanisierung und Tourismus auf die Biodiversität von Tropeninseln auswirken,“ sagt Sebastian Steibl M.Sc., Erstautor der neuen Studie.
Der Malediven-Archipel ist für derartige Forschungsarbeiten besonders gut geeignet. Hier lassen sich drei Arten von Inseln, die nur wenige Kilometer voneinander entfernt sind, klar voneinander unterscheiden: unbewohnte Inseln, von der einheimischen Bevölkerung bewohnte Inseln ohne Tourismus und touristisch genutzte Inseln ohne städtische Siedlungsformen. Dadurch lassen sich die Auswirkungen der Urbanisierung und des Tourismus getrennt untersuchen. Dies wäre beispielsweise auf vielen Mittelmeerinseln nicht möglich, weil hier beide Formen der Landnutzung eng verknüpft sind. In ihrer jetzt veröffentlichen Studie weisen die Bayreuther Wissenschaftler am Beispiel der Malediven nach, dass einerseits die touristische Landnutzung und andererseits die dauerhafte urbane Besiedlung drastische Auswirkungen auf die Artenvielfalt tropischer Inseln hat: In der Regel verschwindet mindestens die Hälfte der Arten von Insekten, Krebstieren und anderen Gliederfüßern.
Umfangreiches, von Satelliten produziertes Bildmaterial zeigt, wie eine fortschreitende Urbanisierung das Ökosystem einer Insel fragmentiert. „Fernerkundungsdaten führen uns deutlich vor Augen, wie die Ausbreitung städtischer Siedlungsformen und die touristische Landnutzung auf diesen Inseln die natürliche Vegetation beeinflusst und damit auch zahlreiche Lebensräume von Gliederfüßern verkleinert“, sagt Dr. Jonas Franke von der Remote Sensing Solutions GmbH, der die Satellitendaten analysiert hat. Der Rückgang der Vegetation infolge eines zunehmenden Flächenverbrauchs ist nach Einschätzung der Wissenschaftler ausschlaggebend für den starken Verlust von Insektenarten, der auf den von der einheimischen Bevölkerung besiedelten Malediven-Inseln zu beobachten ist. Hingegen hat die touristische Erschließung von Inseln einen schwächeren Einfluss auf die Vegetation. „Auf touristisch genutzten Inseln ist es vermutlich der Einsatz von Pestiziden, der den drastischen Rückgang der Insektendiversität hauptsächlich verursacht. Zwar werden Pestizide vorrangig gegen Mosquitos eingesetzt, doch sind andere Arten davon mitbetroffen“, erklärt Steibl.
Welche langfristigen Folgen das jetzt erstmals dokumentierte Insektensterben auf tropischen Atoll-Inseln hat, ist noch ungewiss. Auch hier, ähnlich wie auf dem Festland, übernehmen Insekten, Krabben und andere Gliederfüßer wichtige ökologische Funktionen. Hierzu zählen beispielsweise die Bestäubung von Pflanzen oder das Kompostieren und Recyceln von Pflanzenmaterial, nicht zuletzt dem angespülten Seegras. „Unsere neuen Befunde liefern eindeutige Hinweise für die weitreichenden ökologischen Folgen der zunehmenden menschlichen Landnutzung auf tropischen Inseln. Welche Konsequenzen und Auswirkungen der dokumentierte Rückgang der Insektendiversität auf Insel-Ökosysteme hat, müssen weitere Studien in den nächsten Jahren noch genauer untersuchen“, sagt Prof. Dr. Christian Laforsch.
Originalpublikation:
S. Steibl, J. Franke, C. Laforsch: Tourism and urban development as drivers for invertebrate diversity loss on tropical islands. Royal Society Open Science (2021),
DOI: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.210411
