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Biodiversitätsversuchsflächen geprüft – und für gut befunden

Der Zusammenhang zwischen Biodiversität und den wichtigen Leistungen, die Ökosysteme für Natur und Umwelt erbringen, wird häufig mit Hilfe von Experimenten erforscht. Ein internationales Forschungsteam unter Beteiligung der Universität Bern hat untersucht, ob sich aus solch künstlich angelegten Biodiversitätsversuchsflächen tatsächlich Rückschlüsse darauf ziehen lassen, wie wichtig die Artenvielfalt für unsere Ökosysteme ist. Die soeben publizierte Studie bestätigt dies.

Der Öffentlichkeit ist in den letzten Jahren zunehmend bewusst geworden, dass die biologische Vielfalt unsere Lebensgrundlage ist und das Artensterben deshalb auch das Wohlergehen der Menschheit bedroht. Vieles, was wir über die Zusammenhänge zwischen dem Verlust biologischer Vielfalt und den verringerten Leistungen der Ökosysteme für den Menschen wissen, wurde in grossen Biodiversitätsexperimenten festgestellt. Dabei werden auf vielen Versuchsflächen unterschiedlich artenreiche Pflanzengemeinschaften angesät. Ob sich die so gewonnenen Erkenntnisse auf Flächen in Natur und Landschaft übertragen lassen, wurde bisher gelegentlich angezweifelt, denn in den Versuchsflächen wachsen auch Artengemeinschaften, die in dieser Zusammensetzung in der Natur entweder sehr selten sind oder gar nicht vorkommen.

In einer in Bern initiierten Studie haben Forschende des Instituts für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern, des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) deshalb Biodiversitätsversuchsflächen auf die Probe gestellt. Das Team verglich dazu die Vegetation der vielen Versuchsflächen in zwei der grössten und ältesten Grasland-Biodiversitätsexperimente mit der Vegetation äquivalenter Standorte in der Natur. Eines der untersuchten Biodiversitätsexperimente ist das sogenannte «Jena Experiment» – eines der grössten fortlaufenden Biodiversitäts-Experimente Europas. Die Forschenden untersuchten, ob sich biologische Vielfalt immer noch positiv auf die Leistungen eines Ökosystems auswirkt, auch wenn man für die Untersuchung nur experimentelle Pflanzengemeinschaften berücksichtigt, die auch in der Natur vorkommen. Die Ergebnisse der Studie wurden in «Nature Ecology & Evolution» publiziert.

Versuchsflächen vielfältiger als viele Flächen der echten Natur

«Wir haben zunächst untersucht, inwieweit sich die Pflanzengemeinschaften der Versuchsflächen und der echten Natur hinsichtlich der Artenzahl, der verwandtschaftlichen Nähe der Arten und ihrer funktionalen Eigenschaften unterscheiden», erklärt der Letztautor Dr. Peter Manning, früher Universität Bern, mittlerweile Wissenschaftler am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum in Frankfurt. Es habe sich gezeigt, dass manche Versuchsflächen vielfältiger sind als die echte Natur und dass es in Versuchen  auch Pflanzengemeinschaften gibt, die man in der realen Welt nicht vorfindet. «Im ‚Jena Experiment’ beispielsweise ähneln nur 28 Prozent der Parzellen der echten Natur so stark, dass wir sie als ‚realistisch’ eingestuft haben», so Manning.

Versuchsflächen lassen Aussagen über Ökosystemfunktionen zu

Im nächsten Schritt verglich das Team die Ergebnisse zum Zusammenhang zwischen Artenvielfalt und Ökosystemfunktionen aller Versuchsflächen, auch derjenigen, die nicht als realistisch eingestuft worden waren, mit Ergebnissen, die nur aus «realistischen» Versuchsflächen stammen. «Überraschenderweise änderte sich kaum etwas.» Dr. Malte Jochum, Erstautor der Studie, der mittlerweile am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Universität Leipzig arbeitet, und zuvor als PostDoc am Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern tätig war, führt aus: «Bei zehn von zwölf Zusammenhängen zwischen dem Artenreichtum und einer Funktion des Ökosystems unterscheiden sich die Ergebnisse zwischen den gesamten und den ‚realistischen‘ Versuchsparzellen nicht signifikant. Das deutet darauf hin, dass die Abhängigkeit der Ökosystemfunktionen von biologischer Vielfalt, die solche Biodiversitätsexperimente zeigen, sehr wahrscheinlich auch in der weitaus komplexeren Natur besteht.» Die Autorinnen und Autoren folgern daraus, dass die Erkenntnisse zu den Auswirkungen des Artenverlusts, die auf den Versuchsflächen grosser Biodiversitätsexperimente gewonnen wurden, auch darüber hinaus valide sind.

Markus Fischer vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern, Mitautor der Studie, die er mit Peter Manning initiiert hatte, schlussfolgert: «Diese Ergebnisse zeigen den grossen Mehrwert, der durch die Kombination von Grossexperimenten und vergleichenden Untersuchungen in der Landschaft entsteht, und sie unterstreichen, dass der derzeitige, durch den Menschen via Landnutzung und Klimawandel verursachte Artenverlust sich negativ auf viele für den Menschen wichtige Ökosystemfunktionen auswirkt.»

Quelle: Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum

Publikation:

Jochum, M. et al. (2020): The results of biodiversity-ecosystem functioning experiments are realistic. Nature Ecology & Evolution, doi: 10.1038/s41559-020-1280-9

24.08.2020