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19.07.2017

Klimawandel: Vielfalt schützt Leben im Boden

Wiesen mit hoher Pflanzenvielfalt können trotz Klimaerwärmung den Artenschwund abfedern. Das haben Biodiversitätsforscher im Feldversuch herausgefunden.

Wärmelampen über einer Lupinen-Monokultur
Wärmelampen über einer Lupinen-Monokultur
Quelle: 
Susan Barrott

Das perfekte Zusammenspiel von Insekten, Pflanzen und Boden ist für den Erhalt der Ökosysteme von entscheidender Bedeutung. Ohne die Dienstleistungen der natürlichen Helfer wären die Böden nicht fruchtbar und die Teller leer. Durch den Klimawandel und vor allem die zunehmende Erwärmung sehen Forscher die Biodiversität jedoch gefährdet. Ökologen vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig und der University of Minnesota (USA) haben daher untersucht, wie sich Klimaerwärmung  auf die Vielfalt von Tieren und Pflanzen auswirken würde.

Experimentierflächen mit Wärmelampen

In einem Langzeit-Feldversuch in Cedar Creek, Minnesota, hatten die Forscher auf Wiesen mehr als 30 verschiedene Beobachtungsflächen eingerichtet. Auf einigen Parzellen wurde nur eine Pflanzenart angebaut, während sie auf anderen bis zu 16 verschiedene Pflanzen gedeihen ließen. Anschließend wurden die Wiesenparzellen mit Heizlampen um ungefähr 3 °C erwärmt. In der Folgezeit beobachteten die Forscher, wie sich die künstlich erzeugte Klimaerwärmung auf die im Erdreich lebenden Fadenwürmer auswirkte. Das Ergebnis des Freiluft-Experiments: In den Monokultur-Parzellen ging die Vielfalt der Nematoden deutlich zurück. Sie glichen intensiv bewirtschafteten landwirtschaftlichen Flächen, wie die Forscher im Fachjournal "Science Advances" berichten. Auf Parzellen mit großer Pflanzenvielfalt nahm hingegen die Anzahl der Nematodenarten sogar zu. „Wir brauchen Biodiversität, wenn wir die Biodiversität in einer wärmeren Welt erhalten wollen“, resümiert iDiv-Forscher Madhav Thakur.

Mehr ähnliche Würmer auf Biodiversitäts-Flächen

Darüber hinaus stellten die Forscher fest, dass auf den Wiesenparzellen mit höherer Biodiversität die Arten der Würmer aber auch näher miteinander verwandt, sich also ähnlicher waren. „Diese Zunahme der Ähnlichkeit kann Auswirkungen darauf haben, wie gut biologische Gemeinschaften auf künftige Umweltveränderungen reagieren können. Denn eine größere Anzahl von Spezies stellt eine gewisse ‚Versicherung' gegen negative Einflüsse dar, die jedoch potenziell eingeschränkt ist, wenn diese Arten einander sehr ähnlich sind“, erklärt Jane Cowles, von der University of Minnesota. Was diese Erkenntnisse für die Stabilität der Ökosysteme bedeutet, wollen die Forscher als nächstes klären. Fest steht aber schon jetzt: die Forscher haben einen weiteren Beweis dafür geliefert, wie wichtig Biodiversität in Zeiten des Klimawandels ist und wie Vielfalt dazu beitragen kann, die negativen Folgen abzufedern.

Diese und andere zentrale Fragen rund um die Wechselwirkung zwischen Ökosystem, Artenverlust und Klimawandel können am iDiv seit Kurzem mit Hilfe der zentralen Versuchsplattform iDiv-Ecotron in Bad Lauchstädt untersucht werden. Mithilfe der modernen Anlage kann das komplexe Wechselspiel der Nahrungskette zwischen Pflanzen, Tieren, Mikroben und Boden nachgestellt, manipuliert und so in seiner Gesamtheit betrachtet werden.

bb

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