Alien-Invasion: Nicht heimische Regenwürmer bedrohen Ökosysteme

In ganz Nordamerika ist eine außerirdische Invasion im Gange, die katastrophale Veränderungen auslösen kann. Mindestens 70 importierte Regenwurmarten haben den Kontinent besiedelt und stellen laut einer neuen Studie eine weitgehend übersehene Bedrohung für einheimische Ökosysteme dar Studie von Forschern der Stanford University, der Sorbonne University und anderen Institutionen.

Die Analyse wurde am 8. Februar veröffentlicht Naturökologie und Evolutionstellt die bisher größte Datenbank solcher Regenwürmer bereit und warnt vor der Notwendigkeit, die Eindringlinge in unserer Mitte besser zu verstehen und zu bekämpfen.

„Regenwürmer erzählen die Geschichte des Anthropozäns, des Zeitalters, in dem wir leben“, sagte die leitende Autorin der Studie, Elizabeth Hadly, Paul S. und Billie Achilles-Professorin für Umweltbiologie an der Stanford School of Humanities and Sciences. „Es ist eine Geschichte der globalen Homogenisierung der Artenvielfalt durch den Menschen, die häufig zum Rückgang einzigartiger lokaler Arten und zur Störung einheimischer Ökosystemprozesse führt.“

Freund oder Feind?

Regenwürmer sind meist unsichtbar und werden kaum geschätzt. Sie sind für Landwirte und Gärtner Gold wert, denn ihre Bewegung schafft Tunnel, durch die Luft, Wasser und Nährstoffe eindringen können, während ihre Abfälle als reichhaltiger Dünger dienen.

Sie spielen auch eine zentrale Rolle in vielen Prozessen, die sich auf oberirdische Gemeinschaften und die Atmosphäre auswirken. Obwohl zum Beispiel die mechanische Bewegung von Regenwürmern durch den Boden zunächst Kohlendioxid freisetzen kann, führen die längerfristigen Auswirkungen der Verdauung von organischem Material zu einem Nettoanstieg des gebundenen Kohlenstoffs dort, wo Regenwürmer vorkommen.

Seit dem späten 19. Jahrhundert brachten Menschen, die diese Dienste nutzen wollten, Regenwürmer aus Asien, Europa, Südamerika und Afrika nach Nordamerika. An einigen Orten haben diese nicht-einheimischen Einführungen die Agrarwirtschaft erfolgreich gestärkt. In anderen Fällen waren sie jedoch schädlich. Bei diesen Transplantationen ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass oberirdische Laubabfälle verzehrt werden als bei einheimischen Regenwürmern, wodurch sich die Lebensraumqualität in einer Weise verändert, die einheimische Pflanzen, Amphibien und Insekten schädigen kann.

In den nördlichen Laubwäldern der USA und Kanadas belastet der Einfluss fremder Regenwürmer auf den Boden Bäume wie Zuckerahorne, indem er den Mikrohabitat ihrer Böden verändert. Dies wiederum löst eine Reihe von Auswirkungen auf das Nahrungsnetz aus, die die Ausbreitung invasiver Pflanzen begünstigen. Ironischerweise können einige außerirdische Regenwürmer bei einem Lebewesen, das für die Verbesserung des Bodens steht, die Bodeneigenschaften wie Nährstoffe, pH-Wert und Textur verändern, was unter anderem zu einer schlechteren Erntequalität führt.

Außerirdische Regenwürmer sind deutlich im Vorteil. Im Gegensatz zu den meisten unserer einheimischen Arten können viele weibliche gebietsfremde Regenwurmarten ohne Befruchtung durch ein Männchen Nachkommen hervorbringen. Darüber hinaus eröffnet der Klimawandel neue Nischen für ihre Besiedlung in nördlichen Teilen des Kontinents, wo der Permafrost schmilzt und es keine einheimischen Regenwürmer gibt.

Die Auswirkungen außerirdischer Regenwürmer verstehen

Trotz alledem hat nur eine begrenzte Anzahl von Studien die Ausbreitung gebietsfremder Regenwürmer dokumentiert, und keine hat die Kolonisierungsdynamik über einen großen räumlichen Maßstab oder eine große Anzahl von Arten untersucht.

Für ihre Studie stützten sich die Forscher auf Tausende von Aufzeichnungen aus den Jahren 1891 bis 2021, um eine Datenbank mit einheimischen und gebietsfremden Regenwürmern zu erstellen, und kombinierten diese dann mit einer zweiten Datenbank, die das Abfangen gebietsfremder Regenwürmer an den US-Grenzen zwischen 1945 und 1975 dokumentierte. Mithilfe von maschinellem Lernen , nutzte das Team die kombinierten Datenbanken, um angenommene Einführungswege und die Ausbreitung gebietsfremder Regenwurmarten zu rekonstruieren.

Sie fanden in 97 % der untersuchten Böden in ganz Nordamerika gebietsfremde Regenwurmarten, wobei der Anteil gebietsfremder Regenwürmer im nördlichen Teil des Kontinents höher und im Süden und Westen geringer war. Insgesamt machen Aliens 23 % der 308 Regenwurmarten des Kontinents aus und machen 12 der 13 am weitesten verbreiteten Regenwurmarten aus. Im Vergleich dazu sind in den USA nur 8 % der Fischarten, 6 % der Säugetierarten und 2 % der Insekten und Spinnentiere gebietsfremd.

In Kanada ist der Anteil gebietsfremder Regenwürmer dreimal so hoch wie der der einheimischen Regenwürmer. In den meisten der unteren 48 US-Bundesstaaten und in Mexiko kommt auf zwei einheimische Arten etwa ein gebietsfremder Regenwurm.

„Diese Verhältnisse werden wahrscheinlich zunehmen, weil menschliche Aktivitäten die Entwicklung gebietsfremder Arten begünstigen, die einheimische Regenwurmarten bedrohen, ein Phänomen, das immer noch weitgehend übersehen wird“, sagte der Hauptautor der Studie, Jérôme Mathieu, außerordentlicher Professor für Ökologie an der Sorbonne, der die Forschung während eines Jahrs durchgeführt hat Gastprofessor in Hadlys Labor.

Nicht alle gebietsfremden Regenwürmer gefährden heimische Ökosysteme. Aufgrund ihrer großen Verbreitung und unbekannten Auswirkungen auf eine Reihe einheimischer Ökosysteme wie Grasland und Nadelwälder verdienen sie laut den Forschern jedoch ernsthafte Aufmerksamkeit. Sie schlagen unter anderem vor, dass sich die politischen Entscheidungsträger auf die Prävention konzentrieren, beispielsweise die Verwendung einheimischer Würmer zur Kompostierung und als Fischköder sowie die Früherkennung durch regelmäßige Überwachung und Bürgerwissenschaft fördern.

Durch die Sensibilisierung für die größtenteils unbekannte Dynamik der Einführung gebietsfremder Regenwürmer in Nordamerika beleuchtet diese Studie die entscheidende Rolle, die sie bei der Strukturierung von Ökosystemen und der Beeinflussung ihrer Funktion in unseren vom Menschen dominierten Landschaften spielen.

„Dies ist höchstwahrscheinlich die Spitze des Eisbergs“, sagte der Co-Autor der Studie, John Warren Reynolds vom Oligochaetology Laboratory und dem New Brunswick Museum in Kanada. „Viele andere Bodenorganismen wurden möglicherweise eingeführt, aber wir wissen sehr wenig über ihre Auswirkungen.“

Zu den Co-Autoren der Studie gehört auch Carlos Fragoso von Red de Biodiversidad y Sistemática, Instituto de Ecología AC, Mexiko.