Es mag seltsam klingen, aber es ist wahr: Die Steppen Osteuropas beherbergen ähnlich viele Pflanzenarten wie die Regionen des Amazonas-Regenwaldes. Dies wird jedoch nur deutlich, wenn die Arten in kleinen Stichprobenflächen und nicht in Hektar Land gezählt werden.
Ein internationales Forscherteam unter Leitung der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig hat nun gezeigt, wie stark sich Schätzungen zur Pflanzenvielfalt ändern, wenn die Probenahmefläche von a wenige Quadratmeter zu Hektar. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikation und könnten in neuen, passgenaueren Naturschutzkonzepten genutzt werden.
Für ihre Studie analysierte das Team einen Datensatz von rund 170.000 Vegetationsparzellen aus allen Klimazonen der Erde. Die Daten enthielten Informationen zu allen an einem Standort gefundenen Pflanzenarten und die Koordinaten des jeweiligen Untersuchungsgebiets. Die Daten stammen aus der weltweit einzigartigen Vegetationsdatenbank „sPlot“, die bei iDiv angesiedelt ist.
„Die meisten Studien zur globalen Biodiversität werden in relativ großem Maßstab durchgeführt, zum Beispiel auf Landes- oder Provinzebene. Wir wollten herausfinden, wie stark sich die Ergebnisse unterscheiden, wenn kleinere Gebiete untersucht werden“, sagt Professor Helge Bruelheide von der MLU. Mithilfe künstlicher Intelligenz untersuchte das Team unter anderem den Zusammenhang zwischen der Anzahl der Pflanzenarten und der Größe der untersuchten Fläche.
Ihre Untersuchung zeigte, dass es Regionen auf der Erde gibt, in denen die Fokussierung auf große Untersuchungsgebiete nur ein begrenztes Verständnis der Verteilung der Biodiversität ermöglicht: Manchmal können kleine Gebiete eine relativ hohe Biodiversität aufweisen, beispielsweise in den Steppen Osteuropas, in Sibirien und in den USA Alpenländer Europas. Auf feinen räumlichen Skalen verschwindet der große Unterschied in der Biodiversität zwischen den Tropen wie dem Amazonas und den gemäßigten Klimazonen fast.
Gleiches gilt für die afrikanischen Tropen, die bisher als Ausnahme in der tropischen Pflanzenwelt galten. „Die Tropen gehören seit jeher zu den artenreichsten Gebieten der Welt. Wir haben uns gefragt, warum das nicht auch für Westafrika gelten sollte“, erklärt Dr. Francesco Maria Sabatini, der die Studie an der MLU leitete und heute Assistenzprofessor an der ist Universität Bologna.
Tatsächlich sei die Verbreitung der Pflanzenarten in den afrikanischen Tropen sehr unterschiedlich, sagt Sabatini. Diese Arten sind über sehr große Entfernungen verteilt, so dass sie nicht immer erfasst werden, wenn eine kleine Stichprobenfläche untersucht wird. „Um die hohe Artenvielfalt in Westafrika richtig zu erkennen, braucht es viele kleine Flächen“, ergänzt Sabatini.
Die Studie zeigt auch, dass es irrelevant ist, auf welcher räumlichen Ebene andere sehr artenreiche Gebiete untersucht werden, etwa die Savannenregion Cerrado in Brasilien oder Regionen in Südostasien. Diese Ergebnisse sind auch für den Artenschutz wichtig. „Ökosysteme, deren große Biodiversität über eine große Fläche verteilt ist, können nicht durch das traditionelle Flickenteppich von Naturschutzgebieten geschützt werden. Ökosysteme, die eine hohe Biodiversität auf einer kleinen Fläche aufweisen, könnten dagegen gut von mehreren abgegrenzten Schutzzonen profitieren“, schlussfolgert Bruelheide.
Globale Muster der Alpha-Diversität von Gefäßpflanzen, Naturkommunikation (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32063-z
Zur Verfügung gestellt von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg