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Sonntag, 19.11.2017

Zeitfragen | Beitrag vom 08.08.2017

Forschung zum ArtensterbenWann kippt ein Ökosystem?

Von Manuel Waltz

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Naturpark Eifel (Imago / Westend61)
Was muss passieren, damit das ökologische Zusammenspiel etwa in einem Wald nicht mehr richtig funktioniert? An der Antwort auf diese Frage arbeiten Wissenschaftler. (Imago / Westend61)

Ein Wald ohne Ameisen oder ein See ohne Fische? Wissenschaftler gehen der Frage nach, ab welchem Punkt ein System unwiderruflich aus dem ökologischen Gleichgewicht gerät.

"Also wir reden davon, dass wir wie in einem Auto bei laufendem Motor bei 150, 180 km/h auf der Autobahn anfangen, Schrauben aus dem Motor herauszunehmen. Das ist ein Problem."

Ulrich Brose ist kein Automechaniker, sondern Professor am Leipziger Zentrum für Biodiversität, kurz iDiv. Das Auto, von dem er spricht, das sind die Biosysteme der Erde und die Schrauben sind Tier- und Pflanzenarten, die aussterben.

"Wenige Schrauben müssen nicht zwingend ein Problem sein, aber wenn wir irgendwann die falsche Schraube erwischen, dann zerlegt sich das System sehr schnell. Wir wissen also nicht, ob wir in einen Crash reinfahren oder nicht."

In der Erdgeschichte gab es bisher fünf große Artensterben, das haben Ausgrabungen gezeigt. Biologen befürchten, dass wir gerade in die sechste große Welle hineinsteuern. Die Liste mit gefährdeten Arten wächst rapide an, ob wirklich ein Crash vor uns liegt, weiß keiner.

"So ein Crash wäre, wenn für uns erst einmal die Systeme sich so verändern, dass sie nicht mehr unsere Lebensgrundlage bieten. Also die Problematik, die wir als Ökologen sehen, ist ja nicht, dass wir glauben, dass das Leben auf dem Planeten Erde erlöschen wird, das Problem, das wir sehen, ist, dass wir in diese Lebenssysteme eingebettet sind und für uns die Lebensgrundlage gefährdet ist."

Am deutlichsten wird das in der Landwirtschaft, sagt Jan Börner, Professor für Bioökonomie an der Uni Bonn.

"Es gibt direkte Nutzenwerte, die wir von der Biodiversität haben. In der Landwirtschaft zum Beispiel brauchen wir eine gewisse Biodiversität im Boden von Mikroorganismen, die die Nährstoffkreisläufe bewegen, wir brauchen Bestäubung."

Anpassen oder aussterben?

Wie die Kreisläufe im Boden allerdings ablaufen, weiß man noch nicht so genau. Um das zu ändern, hat das iDiv in sogenannten Ecounits ober- und unterirdische Ökosysteme in großen geschlossenen Kästen nachgebaut. Mit Pflanzen und Insekten auf dem Boden und verschiedensten Organismen in den Böden. Die Wissenschaftler können dort alle klimatischen Bedingungen steuern. Und sie können Arten hinzufügen oder entnehmen. Sensoren und HD-Kameras dokumentieren genauestens, wie sich die Systeme unter den jeweiligen Bedingungen entwickeln. Ulrich Brose und seine Kollegen können beispielsweise Klimawandel auf kleinstem Raum nachstellen und dann genau beobachten, wie die Arten darauf reagieren, welche sich nicht anpassen können und sozusagen aussterben.

"Artensterben findet ständig statt. Also ohne das Aussterben von Arten, keine Evolution, weil kein Platz für neue Arten ist, die besser optimiert sind oder wie auch immer man das nennen möchte. Das Problem ist nur, dass die Erneuerung der Artenzahl über Evolution geschieht und Evolution ist ein sehr langsamer Prozess, also wir reden über Millionen von Jahren. Und wenn das Artensterben sehr schnell ist, wie wir das gerade vermuten und abschätzen, dann haben wir ein Problem, weil sich dann die Ökosysteme schneller leeren als sie sich wieder füllen können und das kann natürlich zu sehr abrupten Folgen führen."

Wie kann man diese abrupten Folgen vermeiden? Bei einem Ökosystem "Teich" kann man gut beobachten, was passiert, wenn das Zusammenspiel gestört wird: Der Teich kippt um. Bei anderen Systemen, einem Wald beispielsweise, weiß man das noch nicht.

Waldameisen-Arbeiterinnen füttern eine geflügelte Königin.  (imago stock&people)Würde ein Wald auch ohne Ameisen überleben können? Diese und ähnliche Fragen sind noch nicht abschließend geklärt, sagt Forscher Jan Börner. (imago stock&people)

"Diese Kippunkte zu definieren, ist extrem schwierig, weil man gerade in so großen Ökosystemen wie einem ganzen Wald noch nicht genau versteht, welche Funktion durch welche Teile der Arten ausgefüllt werden. In einem System Teich versteht man das sehr gut. Da weiß man, wenn die Temperatur über bestimmte Bereiche steigt, oder wenn man zu viel von einer Fischart in den Teich gibt, dann kann so ein Teich auch gerne mal umkippen. Aber wie das in so einem großen System wie dem Urwald funktioniert, wie es  wie das zusammenhängt mit Klima und anderen Faktoren, das ist noch nicht so gut verstanden."

Erklärt Jan Börner. Gerade die großen Wälder sind extrem wichtig für das Klima, für reine Luft, für Wasserkreisläufe auf der Erde. Immer genauer untersuchen die Forscher deshalb, wie diese Systeme funktionieren, was wirklich überlebensnotwendig für einen Wald und deshalb besonders schützenswert ist und was nicht. Brauchen wir unbedingt den Wolf in unseren Wäldern oder sind unscheinbare Insekten und unsichtbare Bakterien viel wichtiger? Müssen wir viel breiter schützen, also nicht so sehr einzelne Arten herausstellen – auch wenn es weniger werbewirksam ist?

Artenreichtum stärkt das Ökosystem

"Forschung hat gezeigt, dass die funktionelle Biodiversität, also die Vielfalt der Funktionen, die verschiedene Arten, ob es nun Pflanzen oder Tiere sind, die in einem Wald übernehmen, dass die zusammenhängen mit der Stabilität des Waldes gegenüber äußeren Einflüssen, sei es Klimawandel oder auch Einflüsse durch menschliche Aktivität. Und je mehr wir diese Diversität reduzieren, umso mehr verarmen die Möglichkeiten, mit denen der Wald reagieren kann auf solche Einflüsse."

Artenreichtum an Pflanzen, Tieren, Pilzen, Bakterien, Algen oder Insekten ist auch in der Wissenschaft ein Wert an sich, eine vielfältige Natur ist schön und reich und von grundsätzlichem Wert für die Menschheit. Ökonomen bezeichnen das als Existenzwert der Biodiversität. Je mehr geforscht wird, je mehr entdeckt der Mensch aber auch, welche weiteren Nutzungsmöglichkeiten in der Natur schlummern.

"Wir wissen ungefähr, wie viele Arten es geben kann und davon ist ungefähr zehn Prozent wirklich bekannt und erforscht. Theoretisch gibt es da noch sehr viel zu entdecken und es hat an sich einen Wert, eine Fläche zu erhalten, die sehr biodivers ist. Man spricht ja von diesen sogenannten Biodiversitäts-Hot-Spots, die überall auf der Welt verteilt sind und in denen sehr viele Arten leben, die man noch nicht kennt. Und wenn man diese Arten weiter schützt, hat man in der Zukunft noch die Möglichkeit, weitere biologische Komponenten, die man hinterher zu Geld machen kann, wenn ich es mal so sagen darf, zu entdecken."

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