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Intensivierte Landwirtschaft führt überall zu den gleichen Arten

Wo Menschen Grünlandflächen intensiver bewirtschaften, nimmt nicht nur die lokale Artenvielfalt ab, sondern die Landschaft wird eintöniger und schliesslich bleiben überall die gleichen Arten übrig. Somit wird die Natur ihre vielfältigen „Leistungen“ von der Bodenbildung für die Nahrungsproduktion bis zur Schädlingsbekämpfung nicht mehr erbringen können. Unter Leitung der Technischen Universität München und der Universität Bern haben 300 Forschende erstmals untersucht, welche Konsequenzen intensivere Landnutzung über Artengruppen hinweg auf Landschaftsebene hat.

Normalerweise ist jede Wiese anders und unterschiedliche Arten finden irgendwo einen passenden Lebensraum. Die menschliche Landnutzung führt zu weniger unterschiedlichen Pflanzengemeinschaften auf Grünlandflächen und so bieten diese immer weniger Arten einen Lebensraum: Das ist der Auslöser des zunehmenden Verlusts an Arten.

In bisherigen Studien wurden lediglich einzelne Artengruppen wie Vögel innerhalb eines Lebensraumes oder verschiedene Artengruppen nur auf einer bestimmten Fläche untersucht. Aber könnte nicht der lokale Artenverlust einen viel größeren Effekt haben, wenn dies auf einer grösseren räumlichen Skala untersucht und für die gesamte Vielfalt des Lebens – von Einzellern bis zu Wirbeltieren – betrachtet wird?

Für eine in „Nature“ veröffentlichte Studie haben Pflanzenwissenschaftler einen einzigartigen Datensatz mit eben dieser Fragestellung ausgewertet. Hierdurch konnte zum ersten Mal statistisch belegt werden, dass durch die Intensivierung alle Wiesen gleichartig werden und nur noch Lebensraum für einige wenige Arten bieten und dies über die Regionen hinweg. Dieser Effekt ist als "Biotische Homogenisierung" bekannt.

„Die Daten sind in den Biodiversitätsexploratorien, einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsprogramm, auf 150 Grünlandflächen erhoben worden“, erklärt der Projektleiter Markus Fischer vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern. „Es sind die wohl umfassendsten ökologischen Freilandversuchsflächen in Europa“. 

4000 Arten sind für die Studie ausgewertet worden

Die Versuchsflächen, deren Daten in die Studie einflossen, umfassen das UNESCO Biosphären-Reservat Schwäbische Alb, den Nationalpark Hainich und dessen Umgebung sowie das Biospärenreservat Schorfheide-Chorin. Alle drei Regionen unterscheiden sich in Klima, Geologie sowie Topografie, werden aber von Landwirten in einer für Europa typischen Weise bewirtschaftet. Mehr als 4000 Arten wurden mit einem neuartigen statistischen Verfahren analysiert. Mit der neuen Methode konnten die Forschenden untersuchen, wo sich die biotische Homogenisierung am stärksten auswirkte - entlang eines kontinuierlichen Nutzungsgradienten (Grasschnitt, Düngung und Beweidung).

Daten entlang der Nahrungskette vom Einzeller im Boden bis zu den Vögeln

Einzigartig war, dass Daten von Organismen im Boden wie von Bakterien, Pilzen und Tausendfüsslern einbezogen wurden. „Wir haben erstmals alle Artengruppen entlang der Nahrungskette auf unterschiedlich genutzten Grünländern untersucht“, sagt Dr. Martin M. Gossner, Erstautor der Studie und inzwischen an der Eidgenössischen Forschungsanstalt (WSL) in der Schweiz tätig. Die Arten wurden in zwölf Gruppen unterteilt entsprechend ihrer Position in der Nahrungskette sowie ob sie ober- oder unterirdisch leben: So zählt zu einer Gruppe der oberirdisch Lebenden beispielsweise die der Primärproduzenten, darunter sind vor allem Pflanzen zu verstehen. Weitere Gruppen sind etwa Pflanzenfresser und -bestäuber sowie deren Fressfeinde.  

Arten nehmen bereits bei moderater Landnutzung ab

Im Ergebnis spielte es keine grosse Rolle, ob Grünlandflächen nun moderat oder intensiv vom Menschen bewirtschaftet wurden. Hierbei wird beispielsweise zwischen einmaligem oder mehrmaligem Grasschnitt pro Jahr unterschieden. „Die Artenangleichung schreitet nicht parallel zur Nutzungsintensivierung voran, so unsere Beobachtung, sondern schon bei einer moderaten Bewirtschaftung von Grünland reduzieren sich die Artengemeinschaften überregional  auf die gleichen, wenig anspruchsvollen Generalisten“, sagt Gossner – „eine weitere Nutzungsintensivierung hat deshalb keinen vergleichbar grossen Effekt mehr.“

Ein Beispiel für eine anspruchsvolle Art: Der Hauhechel (Ononis repens) ist eine Wirtspflanze der Weichwanze (Macrotylus paykulli), die seinen Pflanzensaft aussaugt oder gelegentlich auch Insekten, die an den Drüsenhaaren von Ononis repens kleben bleiben. Wird der Hauhechel zugunsten gewöhnlicher Grasarten mit hohem Futterwert immer seltener, entzieht dies der Wanze die Lebensgrundlage und so sterben beide letztendlich aus. Dies bedeutet, dass bereits eine geringe Intensivierung der Wiesen- und Weidennutzung vielen Arten der Fauna und Flora wie Hauhechel und Wanze kein Überleben ermöglichen, wodurch nur noch die Arten übrig bleiben, die keine allzu grossen Ansprüche an spezielle Futterpflanzen und abiotische Umweltbedingungen stellen. "Die Intensivierung der Mahd ist der Hauptverursacher für die Biotische Homogenisierung", sagt Professor Eric Allan von der Universität Bern, Letztautor der Studie.

„Neu ist nun die Erkenntnis, dass diese Arten-Homogenisierung über Landschaften hinweg ähnlich eintritt für viele Pflanzen, Tiere und Mikroben“, sagt Gossner – „was die vermutlich bedeutendere Konsequenz der Nutzungsintensivierung ist als der - bereits bekannte - lokale Artenverlust.“

Weniger Interaktion zwischen Arten verändert Ökosystem

Deshalb seien vom Menschen extensiv bewirtschaftete Grünlandflächen zum Schutz der Artenvielfalt unerlässlich, weil mit dem Rückgang der Artenvielfalt genauso die Interaktionen zwischen einzelnen Arten zurückgehen: „Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Konsumenten werden durch eine intensivere landwirtschaftliche Nutzung schwächer“, sagt Gossner – „was am Ende die Abläufe im Ökosystem verschiebt und verändert.“

Die "Dienstleistungen der Natur" helfen unter anderem dabei, die Lebensmittelproduktion zu erhöhen, indem die Bodenbildung verbessert wird, aber auch Schädlinge in Schach zu halten. Sie sind deshalb essenziell für das Wohl des Menschen. Nur wenn möglichst viele Arten über grössere Flächen hinweg den für sie speziell notwendigen Lebensraum finden, können diese Ökosystemdienstleistungen noch intakt bleiben.

 

Publikation:

Martin M. Gossner et all: Land-use intensification causes multitrophic homogenization of grassland communities, Nature, 30.11. 2016. doi:10.1038/nature20575

 

Quelle: Technische Universität München

01.12.2016