Die Landwirtschaft ist die Grundlage der menschlichen Zivilisation und ein Paradebeispiel für unseren Einfluss auf die Erde. Fast 40 % der eisfreien Landoberfläche unseres Planeten, die früher größtenteils bewaldet war, werden heute landwirtschaftlich genutzt. Mit der steigenden Nachfrage nach Nahrungsmitteln steigt auch die Abholzung landwirtschaftlicher Wälder, die allgemein als eine der größten Bedrohungen für die globale Artenvielfalt angesehen wird.
Dennoch ist das Ausmaß der Auswirkungen der Landwirtschaft auf die Artenvielfalt weltweit sehr unterschiedlich. Nehmen wir zum Beispiel Vögel. Während viele Arten im ecuadorianischen Amazonasgebiet sehr empfindlich auf Abholzung reagieren, scheinen die meisten Vögel in den Agrarlandschaften Costa Ricas toleranter zu sein.
Untersuchungen aus dem indischen Himalaya haben ergeben, dass einige Vogelarten zu bestimmten Jahreszeiten sogar von der Landwirtschaft profitieren. Bisher wurde diese Variation hauptsächlich dadurch erklärt, wie „natürlich“ die Agrarlandschaften sind, beispielsweise wie viel Waldfläche verbleibt oder wie häufig synthetische Düngemittel verwendet werden. Aber diese Argumentation erklärt die ganze Geschichte nicht ausreichend.
Eine neue Studie der Peking-Universität, an der 49 Institutionen aus der ganzen Welt beteiligt waren, berichtet, dass sich Regionen über die „Natürlichkeit“ landwirtschaftlicher Landschaften hinaus inhärent und vorhersehbar darin unterscheiden, wie empfindlich ihre Vogelgemeinschaften auf landwirtschaftliche Abholzung reagieren.
Die globale Synthese, kürzlich veröffentlicht In Naturökologie und Evolution legt nahe, dass Regionen mit variableren natürlichen Umgebungen und einer längeren landwirtschaftlichen Geschichte tendenziell Vogelgemeinschaften beherbergen, die toleranter gegenüber Entwaldung sind. Die Studie trägt den Titel „Ökologische Filterung prägt die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Entwaldung auf die Artenvielfalt.“
„Wir haben herausgefunden, dass natürliche Umweltbedingungen und vergangene menschliche Einflüsse im Wesentlichen als Filter gedient haben, um zu bestimmen, welche Arten – im Hinblick auf die Toleranz gegenüber landwirtschaftlicher Abholzung – heute in der Vogelgemeinschaft einer Region vorhanden sind“, sagte Fangyuan Hua, Assistenzprofessorin an der Universität Institut für Ökologie der Universität Peking und Co-Hauptautor der neuen Studie.
Der „Filtereffekt“ der Agrargeschichte macht durchaus Sinn, wenn wir an das gut dokumentierte Aussterben der nordamerikanischen Megafauna zurückdenken, das eindeutig mit der Ankunft prähistorischer Menschen verbunden ist. In ähnlicher Weise können vergangene Abholzungsereignisse durch Menschen dazu geführt haben, dass bestimmte Arten ausgestorben sind oder sich auf andere Weise an die Abholzung angepasst haben, was bedeutet, dass Arten, die überlebt haben, gegenüber der heutigen Abholzung toleranter sein sollten.
„Das war in der Tat unsere ursprüngliche Motivation, diese Studie durchzuführen, um zu testen, ob, vereinfacht gesagt, Vogelgemeinschaften in Regionen mit jahrtausendelanger Agrargeschichte – zum Beispiel in Ostasien – toleranter gegenüber landwirtschaftlicher Abholzung sind als diejenigen in Regionen, die in jüngerer Zeit der Landwirtschaft ausgesetzt waren, wie etwa der Amazonas“, sagte Weiyi Wang, Co-Hauptautorin und ehemalige Forschungsassistentin in Huas Forschungsgruppe.
Wang verfolgt derzeit ihre Doktorarbeit. an der University of Tasmania und fügt hinzu: „Für uns war das einfach eine faszinierende Frage.“
Das Team erwartete jedoch auch, dass die Umgebung des natürlichen Waldes in einer Region, insbesondere das Vorhandensein nicht bewaldeter Elemente, die abgeholzten Lebensräumen ähneln, die Empfindlichkeit von Vögeln gegenüber Abholzung beeinflussen wird. Beispielsweise sollten Vögel, die in saisonalen Wäldern leben, die regelmäßig ihre Blätter verlieren und daher eher nicht waldähnlichen Bedingungen ausgesetzt sind, besser an die Abholzung angepasst sein.
Die Autoren bezeichnen dies als einen zweiten Filter im Zusammenhang mit der „natürlichen Umweltvariabilität“, bei dem Arten in variableren Umgebungen für ein breiteres Spektrum an Bedingungen prädisponiert sind und besser an diese angepasst werden sollten. Diese Vorhersage hängt mit einem klassischen Konzept der Ökologie zusammen, das als „Umweltfilterung“ bekannt ist und besagt, dass Umweltbedingungen einen starken Einfluss auf die Art der Arten haben, die in einer Region oder einem Lebensraum vorkommen.
„Wissenschaftler haben die Bedeutung der Filterung nach Umweltbedingungen und früheren menschlichen Einflüssen für das Verständnis der Reaktionen der Arten auf Umweltveränderungen erkannt, aber diese entscheidenden Erklärungsfaktoren wurden bei früheren Versuchen, die offensichtlichen globalen Unterschiede in den Reaktionen der Arten auf landwirtschaftliche Abholzung zu verstehen, völlig außer Acht gelassen.“ „, sagte Paul Elsen, Wissenschaftler für Klimaanpassung bei der Wildlife Conservation Society und letzter Autor der Studie.
Dank einer weltweiten Zusammenarbeit entwickelten die Autoren eine Datenbank mit 71 regionalen Vogelgemeinschaften und 2.647 Vogelarten, die es ihnen erstmals ermöglichte, zu testen, ob Umweltbedingungen und Agrargeschichte die globalen Unterschiede in der Auswirkung der landwirtschaftlichen Abholzung auf die Artenvielfalt erklären könnten.
„Dies wäre ohne die aktive Beteiligung aller ursprünglichen Studienautoren und ihre mühsame Feldarbeit, die diese Daten überhaupt erst generiert hat, nicht möglich gewesen“, bemerkte Wang, der das Autorenteam koordinierte.
Über das Testen eines einfachen Signals der Umwelt- und menschlichen Filterung hinaus unternahm die Studie den nächsten Schritt, um zu verstehen, wie bestimmte Arten herausgefiltert werden. Die Forscher fanden heraus, dass Vogelarten dazu neigen, anhand „funktionaler“ Merkmale – wie Körpergröße, Lebensraumpräferenz und Ernährung – gefiltert zu werden, die Einfluss darauf haben, wie tolerant eine Art gegenüber Abholzung sein kann.
Beispielsweise stellte das Forschungsteam fest, dass abholzungstolerante Arten tendenziell kleiner und wandernd sind, weniger von reifen natürlichen Wäldern abhängig sind und weniger wählerisch in Bezug auf Nahrungsressourcen sind als Vögel, die sehr empfindlich auf Abholzung reagieren. Diese Merkmale traten auch häufiger bei Vögeln auf, die in Regionen mit variableren natürlichen Umgebungen und einer längeren landwirtschaftlichen Geschichte vorkommen.
„Diese Erkenntnisse schlossen den Kreis der Filtergeschichte“, sagte Hua. „Was zusammenfassend die inhärenten und vorhersehbaren geografischen Unterschiede in der Empfindlichkeit der Vogelgemeinschaften auf der Welt gegenüber landwirtschaftlicher Abholzung hervorhebt, die über die ‚Natürlichkeit‘ landwirtschaftlicher Landschaften an sich hinausgehen. Dies bedeutet auch, dass die Artenvielfalt in einigen Regionen von Natur aus stärker durch die Landwirtschaft bedroht ist.“ Entwaldung als in anderen.“
Es ist besorgniserregend, dass viele vorhergesagte Hotspots für die künftige landwirtschaftliche Entwaldung in solchen „stark betroffenen“ Regionen liegen, insbesondere in tropischen Gebieten mit kurzer landwirtschaftlicher Geschichte und weniger variablen Umweltbedingungen. Dies lässt schwerwiegende Folgen für die biologische Vielfalt künftiger landwirtschaftlicher Expansionen erahnen und unterstreicht die Notwendigkeit einer proaktiven Planung der landwirtschaftlichen Flächennutzung, um die Entwaldung in diesen Regionen zu reduzieren.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen auch die Bedeutung der Erhaltung bestehender intakter Wälder, der schnell verschwindenden Hochburgen vollständiger Artengemeinschaften auf der Erde“, fügte Elsen hinzu. „Andernfalls wird die unvermeidliche Filterung und der Verlust sensibler Arten die Vielfalt der Lebensformen auf der Erde nur noch weiter untergraben.“
Mehr Informationen:
Fangyuan Hua et al., Ökologische Filterung prägt die Auswirkungen der landwirtschaftlichen Entwaldung auf die Artenvielfalt, Naturökologie und Evolution (2024). DOI: 10.1038/s41559-023-02280-w