Vier grundlegende Prozesse, die die Biodiversität prägen, sollten berücksichtigt werden, um zu erklären, warum einige Ökosysteme empfindlicher als andere auf menschliche Einflüsse wie Klimawandel und Zerstörung von Lebensräumen reagieren. Die aus diesem Ansatz gewonnenen Erkenntnisse können zum Schutz der Biodiversität an Land und in Süßgewässern genutzt werden, schlussfolgern Forscher in einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Veröffentlichung Ökologische Briefe. Einer der Autoren ist Ian McFadden von der Universität Amsterdam.
Forscher beobachten seit Jahren, dass Lebensgemeinschaften unterschiedlich auf vom Menschen verursachte Störungen reagieren können, je nachdem, ob diese Einwirkungen an Land oder in Süßwassersystemen wie Seen, Flüssen und Bächen auftreten. Während zum Beispiel Arten in einigen Ökosystemen sehr empfindlich auf die Klimaerwärmung reagieren, sind andere davon weniger betroffen.
Eine Forschergruppe schlägt nun einen neuen integrativen Ansatz vor, der menschliche Einflüsse mit einer Reihe von vier ökologischen Schlüsselprozessen verknüpft, um die Reaktionen der Biodiversität auf diese Auswirkungen jetzt und in Zukunft besser zu verstehen. Dadurch werden weitere Instrumente bereitgestellt, um zum Schutz der biologischen Vielfalt beizutragen und den Ökosystemen die Möglichkeit zu geben, sich an eine sich verändernde Welt anzupassen
Unterschiede in der Antwort
Der Co-Erstautor und UvA-IBED-Postdoktorand Ian McFadden führte die Studie während einer früheren Anstellung an der WSL, der Eidgenössischen Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, in Zusammenarbeit mit Kollegen der Eawag, der Eidgenössischen Anstalt für Wasserwissenschaften, durch und Technologie.
„Laut der Theorie der ökologischen Gemeinschaften gibt es vier grundlegende Prozesse, die die Vielfalt lokaler Gemeinschaften prägen: Ausbreitung, Speziation, Selektion auf Artenebene und ökologische Drift, also zufällige Veränderungen bei Geburten und Todesfällen“, sagt McFadden.
„Ausbreitung und Speziation fügen neue Arten hinzu, und Selektion und Drift entfernen sie aus lokalen Gebieten. Das Verständnis der Rolle, die diese Prozesse in blauen und grünen Ökosystemen spielen, und wie menschliche Einflüsse wie Klimawandel oder Landnutzung sie beeinflussen, wird uns helfen, zu erklären, warum diese Systeme kann so unterschiedlich reagieren.“
Süßwasser vs. terrestrische Arten
Ein wichtiger Prozess, der die Biodiversität an einem Ort prägt, ist die Ausbreitung: Neue Arten wandern ein und andere Arten wandern aus einer lokalen Gemeinschaft aus. In ihrer Studie kommen die Forscher zu dem Schluss, dass Landorganismen im Allgemeinen weniger verbreitungsbegrenzt sind als Süßwasserorganismen. Wenn Menschen weiterhin neue Barrieren in Gewässern errichten, in denen die Ausbreitung bereits eine größere Herausforderung darstellt, beispielsweise Wasserkraftwerke, werden Süßwassergemeinschaften noch weiter in ihrer Fähigkeit eingeschränkt, auf Umweltveränderungen zu reagieren.
Terrestrische Arten sind möglicherweise stärker der Klimaerwärmung ausgesetzt und es fehlen ihnen aufgrund der Landumwandlung zunehmend auch schattige, kühle Rückzugsorte wie Wälder. Der integrative Ansatz der Forscher deutet daher darauf hin, dass terrestrische Arten unter einem größeren Druck stehen könnten, sich schnell an höhere Temperaturen anzupassen. Dieser Selektionsdruck könnte im Extremfall zum Artensterben führen.
McFadden sagt: „Insgesamt zielt unser Ansatz darauf ab, Land- und Süßwasserökologen, Evolutionsbiologen, Naturschützer, Politiker und Landbesitzer zu verstehen, wie und warum sich die Biodiversität sowohl an Land als auch in unseren Seen, Flüssen und Bächen verändert.“
Mehr Informationen:
Ian R. McFadden et al., Verknüpfung menschlicher Einflüsse mit Gemeinschaftsprozessen in Land- und Süßwasserökosystemen, Ökologische Briefe (2022). DOI: 10.1111/ele.14153