Neue Methode analysiert Zusammenhang zwischen Ökosystem-Biodiversität und Multifunktionalität ganzer Landschaften

Eine DFG-Forschergruppe unter Leitung der Universität Würzburg hat eine Methode entwickelt, die es ermöglicht, den Zusammenhang zwischen der Artenvielfalt innerhalb und zwischen Ökosystemen und der Multifunktionalität ganzer Landschaften zu analysieren.

Ökosysteme erfüllen eine Reihe lebenswichtiger Aufgaben: Sie speichern Kohlenstoff, reinigen verschmutztes Wasser, bestäuben Pflanzen und so weiter. Wie gut ein Ökosystem diese Aufgaben erfüllen kann, hängt maßgeblich von seiner Biodiversität ab, also der Vielfalt der darin lebenden Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen. Bisher konnten Wissenschaftler die genaue Natur dieses Zusammenhangs nur auf lokaler Ebene verstehen, beispielsweise in Bezug auf einzelne Waldgebiete, Wiesen und Teiche.

Der DFG-Forschergruppe BETA-FOR unter der Leitung der Universität Würzburg (JMU) ist es nun gelungen, eine statistische Methode zu entwickeln, mit der erstmals auch die Beiträge der Biodiversität zwischen lokalen Ökosystemen zur Multifunktionalität analysiert werden können ganze Landschaften. Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Ökologiebriefe.

„Dieses statistische Werkzeug wurde dringend benötigt“, erklärt Prof. Jörg Müller, Sprecher der Forschungsgruppe und Inhaber des Lehrstuhls für Tierökologie mit Schwerpunkt auf ökologischer Feldforschung in unseren Breitengraden am Fachbereich Zoologie III. „Die menschliche Nutzung führt weltweit zunehmend zur Homogenisierung ganzer Landschaften. Das hat ebenso weitreichende wie unbekannte Folgen.“

„Mithilfe unserer neuen Methode können wir erstmals analysieren, wie sich der Verlust heterogener Landschaften nicht nur auf die Artenvielfalt, sondern auch auf deren Multifunktionalität auswirkt.“ Maßnahmen zur Förderung der Artenvielfalt können auch im Hinblick auf die Funktionen der Landschaft bewertet werden – etwa Renaturierungsprojekte, die Einrichtung von Schutzgebieten oder die Förderung einer nachhaltigen Landwirtschaft.“

Von lokalen Ökosystemen bis hin zu ganzen Landschaften

Und so funktioniert es: Die neue statistische Methode setzt die unterschiedliche Artenvielfalt zwischen einzelnen Ökosystemen einer Landschaft in Beziehung zur gesamten Multifunktionalität. Der Begriff „Multifunktionalität“ bezeichnet das Bündel aller Funktionen, die ein Ökosystem gleichzeitig ausführt. Es zerlegt die Multifunktionalität einer Landschaft in zwei Komponenten – die Funktionen auf lokaler Ebene und die zwischen verschiedenen Ökosystemen in einer Landschaft. Auf diese Weise kann Multifunktionalität mit der lokalen Biodiversität und der durch die Vielfalt der Lebensräume geschaffenen Biodiversität in Zusammenhang gebracht werden.

Das neue Tool, ein R-Paket namens MF.beta4, wurde von der DFG-Forschungsgruppe BETA-FOR in Zusammenarbeit mit der renommierten Statistikerin und Mathematikerin Anne Chao von der National Tsing Hua University in Taiwan entwickelt. Mit dieser Entwicklung hat die Gruppe eines ihrer zentralen wissenschaftlichen Ziele erreicht.