09.08.2017 – Forschung

Nicht nur Arten zählen

  • Naturbelassene Alpenwiesen beherbergen eine große Artenvielfalt - hier auf der Planneralm in der Steiermark, Österreich. Foto: Gernot Kunz

Wer den Zustand eines Ökosystems nur danach beurteilt, wie sich die Zahl der Arten darin kurzfristig verändert, kann falsche Schlüsse ziehen. Darauf weist eine neue Untersuchung eines internationalen Wissenschaftlerteams um den Ökologen Helmut Hillebrand hin. Um in der Naturschutz-Praxis Ökosysteme sinnvoll zu bewerten, sollten Experten vielmehr beschreiben, wie sich Arten innerhalb eines Systems austauschen.

Weltweit sind immer mehr Arten vom Aussterben bedroht – gerade auch aufgrund globaler Umweltveränderungen. Politische Instrumente, wie beispielsweise die internationale Convention on Biological Diversity oder die europäische Meeresstrategie-Rahmenrichtlinie zielen darauf ab, diese Biodiversitätskrise einzudämmen. Doch oft ist es aufwändig, den Zustand eines Ökosystems angemessen einzuschätzen. In der Praxis böte sich daher an, die Zahl der Arten als einfaches Maß zu nutzen, erläutert Prof. Dr. Helmut Hillebrand vom Helmholtz-Institut für Funktionelle Marine Biodiversität an der Universität Oldenburg.

Doch die reine Artenzahl als Maß hat seine Tücken, wie Hillebrand nun zusammen mit Oldenburger, Leipziger und internationalen Kollegen herausgefunden hat. „Denn es spiegelt die Veränderungen in einem Ökosystem nicht richtig wider“, sagt der Biodiversitätsexperte, der ebenfalls am Institut für Chemie und Biologie des Meeres lehrt und forscht. Um herauszufinden, wie aussagekräftig Veränderungen in der Artenzahl eigentlich sind, werteten die Forscher Umweltdaten aus verschiedenen Ökosystemen aus und nutzten ein mathematisches Modell.

Dabei fanden die Wissenschaftler: Negative Einflüsse auf ein Ökosystem führen nicht unmittelbar dazu, dass die Artenzahl abnimmt. Auch umgekehrt steigt die Zahl der Arten nicht sofort an, sobald sich ein Ökosystem von einem menschlichen Eingriff erholt. Der Grund hierfür sei, dass „die Artenzahl sich aus einem Gleichgewicht zwischen Einwanderung und Aussterben von Arten ergibt“, erläutert Hillebrand. Beides laufe aber nicht gleich schnell ab: Wenige Individuen einer Art können schnell in ein lokales Habitat einwandern und es so besiedeln. Dagegen dauere es mehrere Generationen, bis eine Art von einer neuen, konkurrenzstärkeren Art verdrängt wird oder aufgrund der veränderten Bedingungen ausstirbt. „Ob also über einen langen Zeitraum mehr oder weniger Arten in einem Ökosystem verbleiben, kann man anhand von kurzfristigen Trends nicht verlässlich sagen“, betont Hillebrand, und ergänzt: „Die Artenzahl kann ein falscher Freund sein.“

In ihrer Publikation, die online im Journal of Applied Ecology erschienen ist, empfehlen die Wissenschaftler daher, genauer auf die Daten zu gucken: Wie viele Arten wandern in ein System ein? Wie viele wandern aus? Und wie viele Arten werden häufiger beziehungsweise seltener? Mit ihrer neu entwickelten Methode analysierten die Wissenschaftler beispielhaft Langzeit-Messungen aus ganz unterschiedlichen Ökosystemen – wie Daten von treibenden Mikroalgen (Phytoplankton) aus dem niederländischen Wattenmeer und aus nordamerikanischen Seen sowie Daten aus Grasland-Ökosystemen auf sechs Kontinenten.

„Wir können zeigen, dass sich die Identitäten der Arten teilweise oder sogar komplett austauschen – selbst wenn sich über die Zeit die Artenzahl überhaupt nicht verändert“, sagt Hillebrand. „Das ist eine große Veränderung der Biodiversität, die sich in der reinen Artenzahl gar nicht abbildet.“ Überspitzt hieße das: Wenn in einem Wald die Baumarten durch ebenso viele Grasarten ersetzt würden, wäre die Artenzahl gleich geblieben, der Wald jedoch fort, erläutert der Ökologe.

Für ihre Analysen nutzten die Forscher explizit Daten, die Naturschützer ohnehin als Teil von Umweltüberwachungsprogrammen erheben. So wollen die Wissenschaftler gewährleisten, dass ihr Werkzeug auch mit in der Praxis oft begrenzten Ressourcen einsetzbar ist. „Wir hoffen, so auch eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und Naturschutzpraxis zu schlagen“, sagt Hillebrand.