Die Pflanzenvielfalt kann sich ohne helfende Hand möglicherweise nie vollständig von der Landwirtschaft erholen

Die Landwirtschaft gilt als große Störung für Ökosysteme – die Wiederherstellung degradierter oder formell genutzter landwirtschaftlicher Flächen kann lange dauern.

Ohne aktive Restaurierungseingriffe kann diese Erholung jedoch sehr lange dauern und ist oft unvollständig, wie ein Forscherteam um das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), Universität Leipzig (UL), Martin-Luther, gezeigt hat -Universität Halle-Wittenberg (MLU) und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ). Ihre Studie, die in veröffentlicht wurde Zeitschrift für Ökologiebeleuchtet den Wiederherstellungsprozess auf verschiedenen Ebenen in ehemaligen landwirtschaftlichen Standorten und weist auf spezifische Wiederherstellungsmaßnahmen hin, die zur Wiederherstellung der biologischen Vielfalt beitragen könnten.

Landnutzung wie die Umwandlung natürlicher Lebensräume in landwirtschaftliche Flächen ist weltweit der wichtigste Treiber für den Verlust der biologischen Vielfalt. Man könnte jedoch davon ausgehen, dass die Beseitigung großer anthropogener Störungen bei ausreichender Zeit eine Erholung der Biodiversität ermöglichen wird. Ökologische Wiederherstellung ist die Wissenschaft und Praxis, die Wiederherstellung gestörter Ökosysteme zu lenken und zu beschleunigen. In Übereinstimmung mit Ziel 2 des kürzlich verabschiedeten globalen Biodiversitätsrahmens der UN-Konvention über die biologische Vielfalt (CBD) sollten mindestens 30 % der Gebiete mit geschädigten Land-, Binnengewässer-, Küsten- und Meeresökosystemen bis 2030 wirksam wiederhergestellt werden.

Um mehr über diesen Erholungsprozess an ehemaligen landwirtschaftlichen Standorten zu erfahren, maßen die Forscher die Erholung der Biodiversität und Artenzusammensetzung in 17 gemäßigten Graslandschaften in Minnesota (USA). Diese Wiesen wurden gepflügt und landwirtschaftlich genutzt, aber verschiedene Felder wurden zwischen 1927 und 2015 aufgegeben, um die natürliche Sukzession und Erholung der Vegetation zu verfolgen.

Die Forscher verglichen diese verlassenen Standorte mit Standorten, die nie gepflügt wurden, die als Referenz dienten und zeigten, wie natürliche Systeme aussehen könnten. „Was wir wissen wollten, war, wie schnell und wie vollständig gestörte Wiesen ihre Artenvielfalt wiedererlangen können, wenn sie sich erholen müssen. Das Verständnis dieses Erholungsprozesses kann uns Einblicke geben, wie wir ihn durch Wiederherstellung unterstützen und beschleunigen können“, sagt Erstautorin Emma Ladouceur von iDiv, MLU und UL, der auch Gastwissenschaftler am UFZ ist.

Nach 80 Jahren hinkte der Artenreichtum immer noch hinterher

Die Forscher fanden heraus, dass sich die aufgegebenen Felder im Vergleich zu nie gepflügten Flächen auch nach 80 Jahren nicht von selbst erholt hatten. Die Anzahl der verschiedenen Arten auf alten Feldern betrug im Durchschnitt 65 % der Anzahl auf nie gepflügten Standorten. Außerdem erholten sich die Pflanzenarten, die am Standort lebten, im Laufe der Zeit, aber nicht vollständig. Als sich die Felder zum ersten Mal erholten, wurden sie von Arten besiedelt, die nur auf alten Feldstandorten vorkommen, wie viele unkrautige und störungstolerante Arten.

Nach einiger Zeit siedelten sich viele Arten an, die für die nie gestörten Standorte charakteristisch sind, und vermehrten sich im Laufe der Zeit. Über die gesamte Studie hinweg gab es jedoch 63 einheimische Arten, die nur auf den nie gepflügten Standorten vorkommen, und auf den sich erholenden alten Feldern wurden mehr Gräser und Unkräuter eingeführt.

In ihrer Studie konzentrierten sich die Forscher auf die Wiederherstellung alter Felder ohne aktive Wiederherstellungsbemühungen, um diesen Prozess zu fördern. Mit Hilfe dieser Informationen können Wiederherstellungsmaßnahmen entwickelt werden, um diesen Systemen zu einer besseren Wiederherstellung zu verhelfen.

„Indem wir uns die Wiederherstellung der Artenzusammensetzung in verschiedenen Maßstäben genau ansehen, können wir uns eine bessere Vorstellung davon machen, auf welche Arten bei Wiederherstellungsbehandlungen abgezielt werden könnte und wie wir diesen Systemen helfen könnten, sich am besten zu erholen“, erklärt Koautor Stan Harpole, Professor am MLU und Leiter Physiologische Diversität am iDiv und UFZ.

„Spezifische Wiederherstellungsmaßnahmen könnten die Aussaat oder Pflanzung von Arten umfassen, von denen wir wissen, dass sie nicht Teil der Zusammensetzung von sich erholenden Feldern sind, kombiniert mit der Bewirtschaftung exotischer Arten, um die Konkurrenz mit einheimischen Arten zu verringern“, fügt Emma Ladouceur hinzu.

„Mit unserer Studie zeigen wir, dass die Nutzung wertvoller und seltener Daten über einen langen Zeitraum und die Betrachtung wichtiger ortsabhängiger Muster zu praktischen Ergebnissen führen kann, die direkt für die Politik relevant sind. Unsere Ergebnisse können beispielsweise verwendet werden, um wichtige Informationen zu liefern Kontext für das Verständnis von Wiederherstellungsergebnissen und -zielen im Rahmen internationaler Foren wie der jüngsten United National Biodiversity Conference (COP15)“, sagt Seniorautor Jonathan Chase, Professor an der MLU und Leiter der Biodiversity Synthesis bei iDiv.