Die anthropogen erhöhte Stickstoffdeposition ist ein bekannter Umweltstressor, der in von Natur aus nährstoffarmen Ökosystemen zu einer Verschlechterung der Bodenqualität führt. Dadurch verändern sich auch die Lebensraumbedingungen für Pflanzen- und Tierarten. Solche Veränderungen sind im Feld manchmal deutlich sichtbar. Beispielsweise werden Pflanzenarten, die von zusätzlichem Stickstoff profitieren, oft dominant, was dazu führt, dass in Heidegebieten Gras dominiert und in Wäldern zunehmend Blaubeeren und Brombeersträucher wachsen. Weniger sichtbar sind jedoch die Auswirkungen der Stickstoffablagerung auf die Nahrungsqualität von Pflanzen und die daraus resultierenden Auswirkungen auf die Fitness der Tiere.
Eine Gruppe von Forschern mehrerer niederländischer und belgischer Universitäten und Forschungsinstitute zeigt, dass die Stickstoffablagerung das Nährstoffverhältnis in Pflanzen verändert, was wiederum zu einer verminderten Leistung vieler Tierarten führen kann. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Biologische Rezensionen.
Das Verhältnis von Stickstoff zu anderen wichtigen Elementen wie Phosphor und Kalzium verschiebt sich und Pflanzen produzieren bei erhöhter Stickstoffbelastung oft mehr stickstoffreiche Aminosäuren im Vergleich zu anderen essentiellen Aminosäuren. Dadurch kann es häufiger zu einem Mangel an notwendigen Nährstoffen für Tiere kommen. Pflanzen investieren auch weniger in kohlenstoffreiche Abwehrchemikalien, während stickstoffreiche Toxine zunehmen.
Tierarten, die schnell wachsen, und Insekten, die eine vollständige Metamorphose von der Larve über das Puppenstadium zum erwachsenen Tier durchlaufen, wie zum Beispiel Schmetterlinge, Bienen und Fliegen, benötigen relativ viel Phosphor, um diese hohe Wachstumsgeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Diese Arten sind daher stärker von Veränderungen der Pflanzenqualität betroffen als langsam wachsende Arten und Insekten, die sich als Nymphen entwickeln, wie etwa Käfer und Heuschrecken.
Durch den Vergleich dieser und anderer Artenmerkmale kamen die Forscher zu dem Schluss, dass eine kleine Gruppe generalistischer Arten wahrscheinlich von dem zusätzlichen Stickstoff profitiert und es häufiger zu Schädlingsausbrüchen kommt, eine viel größere Gruppe von Tierarten jedoch unter einem veränderten Nährstoffgehalt leidet und daher zurückgehen wird oder verschwinden bei erhöhter Stickstoffbelastung.
Mehr Informationen:
Joost J. Vogels et al., Auf dem Weg zu einem mechanistischen Verständnis der Auswirkungen der Stickstoffablagerung auf Produzenten-Konsumenten-Interaktionen, Biologische Rezensionen (2023). DOI: 10.1111/brv.12972