19.08.2016 | Forschung, TOP NEWS

Blühende Wiesen zum Wohl des Menschen

Ein artenreiches und von vielen Individuen aus allen Ebenen der Nahrungskette bevölkertes Ökosystem erbringt die umfangreichsten Ökosystemleistungen. Foto: UFZ / André Künzelmann

Je mehr es wimmelt, kreucht und fleucht desto besser für den Menschen, der von den vielfältigen, kostenlos erbrachten Dienstleistungen der Natur profitiert. Das ist das Ergebnis einer Studie, an der auch Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) beteiligt waren. Ein artenreiches und von vielen Individuen aus allen Ebenen der Nahrungskette bevölkertes Ökosystem erbringt demnach die umfangreichsten Ökosystemleistungen, berichtet das Team im Fachjournal "Nature". Besonders wichtig sei auch die Vielfalt der beim Menschen eher unbeliebten Insekten und unscheinbarer Bodenorganismen. Die Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit des Erhalts artenreicher Ökosysteme zum Wohl des Menschen.

 

Blühende Wiesen - neben dem ästhetischen Wert dieser Ökosysteme erbringt die Natur auch jeden Tag handfeste, kostenlose Dienstleistungen für den Menschen. Dazu zählen unterstützende Leistungen wie die Bodenbildung, Versorgungsleistungen wie die Lebensmittelproduktion, Regulierungsleistungen wie die Schädlingsbekämpfung und die Klimaregulierung und nicht zuletzt kulturelle Leistungen, zum Beispiel als Erholungsraum. Ökosysteme sind komplex und werden von einer Vielfalt von Organismen bewohnt, die verschiedenen sogenannten trophischen Gruppen angehören. Sie bilden zusammen die Nahrungsketten. Welchen Einfluss die schwindende Artenvielfalt innerhalb von Nahrungsketten auf die Ökosystemleistungen hat, wurde bislang lediglich anhand einzelner, leicht zu untersuchender trophischer Gruppen wie Pflanzen oder pflanzenfressende Organismen studiert.

Ein 300-köpfiges internationales Forscherteam aus Deutschland und der Schweiz hat daher erstmals alle Gruppen entlang einer Nahrungskette in einer natürlichen Graslandschaft untersucht.  Sie sammelten dazu Daten zu insgesamt 4.600 Tier- und Pflanzenarten aus neun Gruppen der Nahrungskette; darunter auch zu bislang eher vernachlässigten Gruppen wie Mikroorganismen im Boden und Abfallfressern wie Regenwürmern. Erhoben wurden die Daten als Teil eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Programms auf 150 Grünlandflächen quer durch Deutschland, den "Biodiversitätsexploratorien", die die umfassendsten ökologischen Freilandversuchsflächen Europas darstellen.

Artenvielfalt innerhalb aller trophischer Gruppen notwendig
Wie bei einem Puzzle haben sich die Forscher ein zusammenhängendes Bild davon gemacht, wie bedeutsam einzelne trophische Gruppen für vierzehn gemessene Ökosystemleistungen sind. Es kam dabei heraus, dass jede Ökosystemleistung von mindestens drei Organismengruppen abhängig ist. "Je vielfältiger die Arten innerhalb der Gruppe, desto zuverlässiger wird die Ökosystemleistung erbracht.  Außerdem beeinflusst jede einzelne Gruppe zumindest eine Ökosystemleistung",  fasst Dr. Santiago Soliveres, der Erstautor der Studie von der Universität Bern, zusammen.

Dr. Tesfaye Wubet, Molekularökologe am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und iDiv-Mitglied, ergänzt: "Wir sind sehr stolz, dass wir wertvolle Daten über Bodenpilze in diese Studie einbringen konnten. Dies wäre noch zehn Jahre zuvor undenkbar gewesen, aber die rasanten Fortschritte der Molekularbiologie haben es möglich gemacht." Prof. Dr. Francois Buscot, Leiter des UFZ-Departments Bodenökologie, Mitbegründer der Biodiversitätsexploratorien und stellvertretender iDiv-Direktor fügt hinzu: "Alle Arbeitsgruppen, die Bodenmikroorgansimen untersuchen, haben sehr eng kooperiert. Wir haben hunderte von Proben in ganz Deutschland gesammelt, und unsere Analysen optimiert. Nun können wir die Bedeutung des Bodenlebens für die Ökosystemleistungen deutlich machen."

Die Wichtigkeit von "Schädlingen" und Bodenorganismen
Die Studie zeigt zudem, wie wichtig auch vermeintliche Schädlinge und unscheinbare Dienstleister wie die Bodenorganismen sind. Viele von ihnen spielen nämlich, neben Pflanzen, so die Studie, eine zentrale Rolle bei den Leistungen, die die Natur für uns erbringt. "Pflanzen liefern Biomasse, die den Anfang der Nahrungskette bildet, aber Insekten wirken als Bestäuber und Bodenorganismen erhöhen durch Zersetzung und Rückhalt von chemischen Elementen wie Phosphor die Bodenfruchtbarkeit. Je mehr und je unterschiedlichere Individuen es besonders innerhalb dieser drei Gruppen gibt, desto positiver wirkt sich das auf alle Dienstleistungen aus", erklärt Soliveres. Häufig wird der Boden gedüngt, um die Bodenfruchtbarkeit und damit das Wachstum von Pflanzen zu erhöhen. Kurzfristig hilft Dünger zwar, wenn dabei aber die Artenvielfalt verringert wird, überwiegen die Nachteile. Eine hohe Artenvielfalt entlang der gesamten Nahrungskette zu erhalten, ist langfristig gesehen daher preiswerter und sinnvoller, als sie zu zerstören.

 

Publikation:
Biodiversity at multiple trophic levels is needed for ecosystem multifunctionality. Santiago Soliveres etal. Nature 2016, doi:10.1038/nature19092. http://dx.doi.org/10.1038/nature19092

 

Pressemitteilungen
des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ): http://www.ufz.de/index.php?de=36336&webc_pm=31/2016

der Universität Bern: http://www.unibe.ch/aktuell/medien/media_relations/medienmitteilungen/2016/medienmitteilungen_2016/groessere_artenvielfalt_in_wiesen_fuehrt_zu_umfangreicheren_dienstleistungen_der_oekosysteme/index_ger.html

und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums: http://www.senckenberg.de/root/index.php?page_id=5206&PHPSESSID=hh3u67mdi53muo5jcv30ahgk11&kid=2&id=4118

 

Weiterführende Links:
Exploratorien zur funktionellen Biodiversitätsforschung (ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziertes Verbundprojekt ): http://www.biodiversity-exploratories.de/startseite/

Forschung im UFZ-Department Bodenökologie: https://www.ufz.de/index.php?de=36673

 

 

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