Höhere Pflanzenvielfalt hilft allen Arten

Artenreiche Ökosysteme haben eine hohe Funktionalität: Je mehr Mitspieler vorhanden sind, desto besser werden Prozesse wie Primärproduktion, Nährstoffmineralisation oder Bestäubung in einem Lebensraum aufrechterhalten. Andererseits wird die Produktion oft von wenigen Arten getragen, viele Arten scheinen also «überflüssig» zu sein. Da liegt der Schluss nah, dass doch bereits wenige Arten ausreichen müssten, um die wichtigen Schlüsselpositionen in einem Ökosystem zu besetzen. Ist der global zu beobachtende Verlust der Artenvielfalt damit ein wenig ernst zu nehmendes Problem?

Keineswegs, wie Wissenschaftler der Universitäten Bern, München, Oldenburg, Leipzig und Halle herausgefunden haben. Sie konnten nun zeigen, dass ein wichtiger Aspekt der Diversitäts-Funktionalitätsbeziehung bisher kaum beachtet wurde. Die Biologinnen und Biologen nutzten Daten des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Jena-Experimentes. Analysen dieser Langzeitstudie mit Graslandgesellschaften unterschiedlicher Artenzahl zeigen, dass die vordergründig «überflüssigen» Spezies in Wahrheit wichtige Faktoren für die Aufrechterhaltung von Funktionalität sind. Von Berner Seite waren Dr. Eric Allan und  Prof. Markus Fischer vom Institut für Pflanzenwissenschaft beteiligt. Die Ergebnisse der Studie wurden nun im Journal «Proceedings of the National Academy of Sciences» (PNAS) publiziert.

Artenvielfalt ist besonders schützenswert

Die Publikation weist die Bedeutung der Diversität für die langfristige Funktionalität von Ökosystemen nach. Um die Produktivität der in Jena untersuchten Wiesengemeinschaften über den gesamten Untersuchungszeitraum von sieben Jahren aufrecht zu erhalten, bedurfte es mehr als doppelt so vieler Pflanzenarten als für ein einzelnes Jahr. Nur mit der maximalen Artenzahl von 60 Pflanzenarten wurde der für genügende Pflanzenproduktion zu erreichende Wert in jedem Jahr erreicht. «Arten, die in einem Jahr selten sind, können im nächsten Jahr von großer Bedeutung sein. Wir konnten zeigen, dass eine Funktion in aufeinander folgenden Jahren von verschiedenen Arten dominiert wird», erläutert Helmut Hillebrand, Planktologe am Institut für Chemie und Biologie des Meeres an der Universität Oldenburg, die Ergebnisse. Wolfgang Weisser, Landschaftsökologe an der TU München, konstatiert hinsichtlich der experimentellen Herangehensweise, dass die Arbeit auch den Wert von langfristigen Untersuchungen wie dem Jena-Experiment zeige.

Eine – über die Zeit – stabile Funktionalität von Ökosystemen ist also nur durch die Fluktuation des Beitrags einzelner Arten möglich. Die aus kurzfristigen Studien geschlossene scheinbare Redundanz von Arten in artenreichen Gemeinschaften ist laut den Forschenden daher ein Trugschluss, denn nur artenreiche Gemeinschaften können diese langfristig nötigen stabilisierenden Austauschprozesse garantieren. Mehr noch müssen die Gemeinschaften aus Spezies bestehen, deren Eigenschaften einander ergänzen: «Für die Stabilisierung der Produktion kommt es auf die Abfolge von Arten mit komplementären Eigenschaften an», so Hillebrand.

Das Zusammenspiel von Diversität und Funktionalität ist also weit reichender, als bisher angenommen. Und Eric Allan, Erstautor der Veröffentlichung vom Berner Institut für Pflanzenwissenschaften, fügt hinzu:«Wir zeigen, dass höhere Artenvielfalt eine Art Versicherung für zukünftige Funktion darstellt. In Zeiten des globalen Wandels kommt der Artenvielfalt damit eine besonders schützenswerte Rolle zu». Auch hinsichtlich der nachhaltigen Nutzbarkeit der Funktionen von Lebensräumen durch den Menschen ist der Schutz der Diversität also sehr wesentlich.

Bibliographische Angaben:

Eric Allan, Wolfgang Weisser, Alexandra Weigelt, Christiane Roscher, Markus Fischer, and Helmut Hillebrand: More diverse plant communities have higher functioning over time due to turnover in complementary dominant species, PNAS, 26.09.2011, doi:10.1073/pnas.1104015108

Quelle: Uni Oldenburg