Wilde Megafauna prägt die Eigenschaften von Ökosystemen

Über Millionen von Jahren hinweg beeinflussten verschiedene große Pflanzenfresser, die sogenannte Megafauna, die terrestrischen Ökosysteme. Dazu gehörten unter anderem Elefanten in Europa, Riesenwombats in Australien und Bodenfaultiere in Südamerika. Allerdings erlebten diese Tiere zeitgleich mit der weltweiten Ausbreitung des Menschen eine Welle des Aussterbens, die zu dramatischen, aber noch nicht vollständig verstandenen Veränderungen in den Ökosystemen führte. Sogar die Zahl der Überlebenden dieser Artensterben ging stark zurück und viele sind derzeit vom Aussterben bedroht.

Während es viele Fallstudien und Theorien über die Auswirkungen großer Tiere gibt, fehlten formale Versuche, ihre Auswirkungen quantitativ zu synthetisieren und eine Allgemeingültigkeit herzustellen.

Eine neue Studie, durchgeführt von einem internationalen Team unter der Leitung von Forschern der Universität Aarhus und der Universität Göttingen, veröffentlicht in Natur, Ökologie und Evolution, hat zahlreiche Einzelfallstudien zusammengetragen und die Ergebnisse analysiert. Sie zeigen, dass große Tiere eine Vielzahl verallgemeinerbarer Auswirkungen haben – Auswirkungen, die in den meisten heutigen Ökosystemen wahrscheinlich fehlen.

Der Einfluss großer Tiere auf Ökosysteme

Zu den identifizierten allgemeinen Auswirkungen großer wildlebender Pflanzenfresser zählen Veränderungen der Boden- und Pflanzennährstoffe, die Förderung offener und halboffener Vegetation und die Regulierung der Population kleinerer Tiere.

Darüber hinaus ist eine der wichtigsten Erkenntnisse der Studien, dass Megafauna die Ökosystemvielfalt fördert, indem sie die strukturelle Variabilität in der Vegetation erhöht.

„Der positive Einfluss auf die Variabilität der Vegetationsstruktur ist besonders bemerkenswert, da die Heterogenität der Umwelt als universeller Treiber der Biodiversität bekannt ist. Während sich unsere Studie hauptsächlich mit den Auswirkungen der Megafauna auf kleinem Maßstab befasste, deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass sie die Biodiversität auch auf kleinen Ebenen fördert.“ Landschaftsebene“, sagt Ph.D. der Universität Aarhus. Student Jonas Trepel, der die Studie leitete.

Große Pflanzenfresser verändern die Vegetationsstruktur, indem sie Biomasse verbrauchen, Gehölze brechen und kleinere Pflanzen zertrampeln – Auswirkungen, die vermutlich von der Körpergröße des Tieres abhängen. Da der analysierte Datensatz zwei Größenordnungen der Körpergröße (45–4.500 kg) umfasste, konnten die Forscher konkret testen, wie dieses wichtige Merkmal die Auswirkungen großer Tiere beeinflusst.

Sie fanden beispielsweise heraus, dass Megafauna-Gemeinschaften, zu denen größere Pflanzenfresser gehören, tendenziell positive Auswirkungen auf die lokale Pflanzenvielfalt haben, während Gemeinschaften, die aus kleineren Arten (z. B. <100 kg) bestehen, tendenziell die lokale Pflanzenvielfalt verringern.

„Große Pflanzenfresser können minderwertige Nahrung wie Zweige und Stängel fressen, was zu proportional größeren Auswirkungen auf dominierende Pflanzenarten führen und somit weniger konkurrenzfähigen Pflanzen bessere Chancen in ihrem Kampf um Sonnenlicht und Platz verschaffen kann“, erklärt Erick Lundgren, einer von ihnen leitende Autoren der Studie.

Assistenzprofessorin Elizabeth le Roux, die auch eine der leitenden Autoren ist, fügt hinzu: „Diese Ergebnisse stützen die Erwartung, dass viele kleine Pflanzenfresser den Verlust einiger großer Pflanzenfresser nicht vollständig kompensieren können.“

Die Vorteile einer Metaanalyse

Bei dieser Studie handelt es sich um eine sogenannte Metaanalyse. Das bedeutet, dass die Forscher Daten aller verfügbaren Studien zu diesem Thema analysiert haben, um allgemeine Muster zu finden. Metaanalysen sind besonders aussagekräftig, da sie auf große Datenbestände zurückgreifen und Rückschlüsse ermöglichen, die über den lokalen Kontext hinausgehen.

Während viele neuere ökologische Studien die Bedeutung großer Tiere in Ökosystemen gezeigt oder vermutet haben, ist die metaanalytische Studie laut dem leitenden Autor Jens-Christian Svenning ein wichtiger Schritt nach vorne, indem sie direkte experimentelle und halbexperimentelle Beweise aus der ganzen Welt zusammenfasst die Allgemeingültigkeit dieser Effekte quantitativ beurteilen.

„Diese globale Metaanalyse zeigt, dass große Pflanzenfresser wichtige allgemeine Auswirkungen auf Ökosysteme und deren Artenvielfalt haben“, erklärt Svenning. „Unsere Analyse zeigt vor allem, dass diese Auswirkungen ein breites Spektrum ökologisch wichtiger Phänomene betreffen, von den Bodenbedingungen über die Vegetationsstruktur bis hin zur Zusammensetzung der Pflanzen- und Tierarten, und sich nicht nur auf deren allgemeinen Zustand, sondern auch auf deren Variation in den Landschaften auswirken.“

Svenning ist Direktor des Centre for Ecological Dynamics in a Novel Biosphere (ECONOVO), einem Exzellenzzentrum der Dänischen Nationalen Forschungsstiftung an der Universität Aarhus.

Ein wesentlicher Aspekt der 297 Studien, die 5.990 einzelne Datenpunkte umfassen, besteht darin, dass die Forscher benachbarte Gebiete vergleichen, in denen aus bekannten Gründen deutliche Unterschiede in der Megafauna-Gemeinschaft (d. h. Megafauna vorhanden oder nicht vorhanden) vorliegen. Bei der überwiegenden Mehrheit der Studien im Datensatz handelt es sich um sogenannte Exclosure-Studien, bei denen einige Teile eines Feldgeländes eingezäunt werden, um das Eindringen großer Tiere zu verhindern. Durch den Vergleich verschiedener Parzellen innerhalb und außerhalb der Zäune können Forscher dann beurteilen, welche Auswirkungen die Megafauna auf das Ökosystem hat.

Bedeutung der biologischen Vielfalt des Ökosystems bei der Reaktion auf den globalen Wandel

Die festgestellte allgemeine Bedeutung großer Pflanzenfresser für das Funktionieren des Ökosystems lässt darauf schließen, dass wichtige Funktionen aufgrund des Verlusts der wilden Megafauna fehlen. Dies kann Auswirkungen auf den Ansatz zum Naturschutz und zur Wiederherstellung von Ökosystemen haben.

„Den meisten heutigen Schutzgebieten fehlen große Tiere – und damit auch wichtige Funktionen. Daher sind selbst Gebiete, die wir als unberührte Ökosysteme betrachten, wahrscheinlich nicht so natürlich, wie wir vielleicht denken. Die Wiederansiedlung großer Tiere könnte ein wichtiger Weg sein.“ „Diese Bereiche sind etwas dynamischer und an Störungen gewöhnt“, sagt Trepel.

Er fährt fort: „Durch die Erhöhung der strukturellen Variabilität in einem Ökosystem können große Tiere beispielsweise bei extremen Wetterereignissen Zufluchtsorte bieten, aber auch mehr verfügbare Nischen für andere Arten eröffnen. Dies könnte verhindern, dass eine oder mehrere Arten dominieren, und Arten ermöglichen.“ mit ähnlichen ökologischen Eigenschaften koexistieren – was wiederum das Ökosystem widerstandsfähiger machen würde. Letztendlich kann das ihnen helfen, mit den Folgen des globalen Wandels umzugehen.“

Angesichts der wichtigen Funktionen, die große Tiere für Ökosysteme und ihre Artenvielfalt haben, kommen die Forscher zu dem Schluss, dass es von entscheidender Bedeutung ist, nicht nur die wenigen verbliebenen Megafauna-Arten zu schützen, sondern auch Megafauna-Populationen als Teil der Wiederherstellungsbemühungen wiederherzustellen, um positive Ergebnisse für die Biosphäre der Erde zu erzielen. nicht zuletzt unter den zunehmend beispiellosen globalen Umweltbedingungen.