Parkwächter verwenden Schmetterlinge, um den Puls des Planeten in einem Biodiversitäts-Hotspot zu messen

Im Jahr 2017 schlug eine Gruppe von Wissenschaftlern Alarm, indem sie zeigten, dass Fluginsekten in Deutschland in den drei vorangegangenen Jahrzehnten um mehr als 70 % zurückgegangen waren. Studien davor und danach haben weltweit ähnliche Muster bei Insekten gezeigt. Aber mit 1 Million bekannten Arten – und konservativen Schätzungen zufolge gibt es Millionen weitere, die auf ihre Entdeckung warten – gibt es nicht annähernd genug Entomologen, um das volle Ausmaß der Insektenvielfalt zu dokumentieren, geschweige denn, wie sich ihre Populationen im Laufe der Zeit verändern.

In einer neuen Studie wenden sich Entomologen an die Hilfe von Parkwächtern im Yasuní-Nationalpark in Ecuador, der allgemein als eines der artenreichsten Ökosysteme der Erde gilt. Forscher, Studenten und Parkmitarbeiter sind seit 2016 aktiv an der Überwachung der Schmetterlingshäufigkeit in Yasuní in einem laufenden Projekt beteiligt, das das Skript umdreht, wie die meisten Vermessungsbemühungen in den Tropen durchgeführt werden.

„Diese Studie hat offensichtliche Vorteile für Wissenschaft und Naturschutz, aber es war auch wichtig, dass sie soziale Vorteile für die Menschen beinhaltet, mit denen wir gearbeitet haben“, sagte die Hauptautorin Maria Checa, Forscherin an der Päpstlichen Katholischen Universität von Ecuador und ehemalige Doktorandin das Florida Museum of Natural History.

„Wir wissen immer noch so wenig über die Auswirkungen von Umweltveränderungen in tropischen Gebieten, weil wir einfach nicht genug Forscher mit dem Fachwissen haben, um diese Regionen zu untersuchen“, sagte sie. „Wir müssen lokale Akteure mit diesem Wissen ausstatten, denn sie sind wichtige Akteure im Naturschutz.“

Aufbau von Alternativen zur Fallschirmbiologie

Viele Wissenschaftler, die sich auf den Naturschutz konzentrieren, stoßen bei ihren Bemühungen oft auf ein Hindernis: Der größte Teil der weltweiten Biodiversität ist in den Tropen ungleichmäßig verteilt, aber die Mehrheit der Forscher, die sie untersuchen, lebt hauptsächlich in gemäßigten Regionen. Daher sind Flora und Fauna vieler Industrieländer relativ gut erforscht und profitieren von umfangreichen Monitoringprogrammen, wie der jahrzehntelangen Erhebung des Insektensterbens in Deutschland.

Ein ähnliches Programm im Vereinigten Königreich, das Schmetterlinge als Proxy für die Gesundheit von Insektengemeinschaften verwendet, wurde 1976 gestartet und seitdem in mindestens 19 anderen europäischen Ländern übernommen. Diese fortlaufenden Umfragen bieten Wissenschaftlern eine Fülle von Daten, aber die Muster, die sie aufdecken, bieten nur eine kleine Momentaufnahme der globalen Veränderungen.

„In Großbritannien haben Sie es mit weniger als 60 Schmetterlingsarten zu tun, während es allein in Yasuní wahrscheinlich mehr als 1.500 gibt“, sagte Seniorautor Keith Willmott, Kurator und Direktor des McGuire Center for Lepidoptera and Biodiversity des Florida Museum.

Wissenschaftler aus vielen Industrieländern haben versucht, dieses Ungleichgewicht auszugleichen, indem sie kurzfristige Projekte in tropischen Ökosystemen durchgeführt und dabei oft Anwohner für die Hilfe bei Erhebungen und Sammlungen bezahlt haben. Diese Praxis, manchmal auch Fallschirmbiologie genannt, kann wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse liefern. Aber wenn das Projekt endet oder die Finanzierung versiegt, kehren die Forscher in ihre Einrichtungen zurück und die Bewohner kehren in ihr normales Leben zurück.

Willmott sagt, dass diese begrenzten Erhebungen nicht ausreichen werden, um langfristige Bevölkerungstrends effektiv zu überwachen und dabei zu helfen, das derzeit schlimmste Aussterben seit dem Tod der Dinosaurier abzuwehren.

„Der Versuch, Füllmuster in einer tropischen Gemeinschaft zu verstehen, in der es weniger klimatische Saisonabhängigkeiten gibt und eine Vielzahl komplexer Wechselwirkungen stattfindet, ist unglaublich kompliziert und erfordert langfristige Datensätze“, sagte er.

Diese Programme zu starten und am Laufen zu halten, ist jedoch in abgelegenen Regionen mit geringer Bevölkerungsdichte nicht immer eine Option. Als Parkwächter 2015 ihr Interesse bekundeten, bei der Vermessung von Schmetterlingen in Yasuní zu helfen, erkannte Willmott das Potenzial für eine breit angelegte Partnerschaft.

„Ecuador ist übersät mit Nationalparks mit unberührten Wäldern, und ein Teil der Aufgaben vieler Parkwächter besteht darin, die Biodiversität zu überwachen. Es schien uns einfach, dass dies eine mögliche Lösung für die Kosten und die Logistik der Verwaltung dieser Projekte wäre.“ er sagte.

Schmetterlinge sind ein ideales Frühwarnsystem

Selbst mit Hilfe von Parkrangern gibt es keine realistische Möglichkeit, die Vielfalt eines ganzen Regenwaldes zu erkunden. Stattdessen verlassen sich Biologen auf Indikatorarten, Organismen, die weit verbreitet und leicht zu finden sind, aber empfindlich genug auf Umweltveränderungen reagieren, um Rückschlüsse darauf zu ziehen, wie es verwandten Gruppen geht.

Für Insekten sind diese Indikatorarten Tagfalter.

„Es gibt eine Reihe von Gründen, warum sie gute Indikatoren abgeben“, sagte Willmott. „Sie sind fast überall zu finden, sie sind unglaublich vielfältig und spiegeln wider, was in anderen Organismen vor sich geht.“

Schmetterlinge nehmen eine zentrale Rolle in labyrinthartigen Ökosystemnetzen ein. Die meisten verlassen sich ausschließlich auf Pflanzen als Nahrung, und Pflanzen wiederum verlassen sich auf Schmetterlinge zur Bestäubung. Raupen und Schmetterlinge sind auch eine gute Mahlzeit für Raubtiere, die weiter oben in der Nahrungskette stehen. Wenn Sie Schmetterlinge aus der Gleichung herausnehmen, beginnen sich die Netze, die natürliche Gemeinschaften zusammenhalten, aufzulösen. Dies macht sie zum perfekten Lackmustest, um die Gesundheit von Ökosystemen zu messen.

Und Schmetterlinge haben noch einen weiteren Vorteil, der ihnen hilft, sich von der Masse abzuheben. „Aus praktischer Sicht sind sie zweifellos die am einfachsten zu identifizierende Insektengruppe“, sagte Willmott. An einem so vielfältigen Ort wie Ecuador ist diese letzte Komponente unerlässlich.

Parkwächter sammeln und stellen Diversitätsdaten zusammen

In Zusammenarbeit mit Checa, Willmott, Co-Autorin Sofia Nogales vom Nationalen Institut für Biodiversität Ecuadors und ihren Kollegen lernten die Ranger schnell, wie man Schmetterlinge mit Köderfallen sammelt und die häufigsten Arten identifiziert. Seit 2017 führen sie regelmäßige Erhebungen mit vergleichbarer Genauigkeit wie ausgebildete Feldbiologen durch. Aber ihr Beitrag zur Studie endete damit nicht.

„Die Ranger wollten mehr in das Projekt eingebunden werden, also begannen wir darüber zu sprechen, gemeinsam ein Manuskript zu schreiben“, sagte Checa. „Wir haben in Quito einen Workshop eingerichtet, in dem wir Computer zur Verfügung gestellt und ihnen beigebracht haben, wie man grundlegende statistische Analysen der Schmetterlingsdaten durchführt.“

Für Checa stellt das Projekt eine wichtige Veränderung in der Art und Weise dar, wie die Überwachung der biologischen Vielfalt in ihrem Heimatland Ecuador durchgeführt wird, eine, von der sie hofft, dass sie zum Schutz sensibler Ökosysteme beitragen und denjenigen, die sie bewohnen, eine Stimme geben wird.

„Den Menschen, die in ländlichen Gebieten in der Nähe von geschützten Wäldern leben, mangelt es oft an Ressourcen und Möglichkeiten für eine formelle Ausbildung. Für viele ist es sogar schwierig, die High School zu beenden“, sagte sie. „Wir sprechen über die Dezentralisierung von Wissen von akademischen Einrichtungen auf die Menschen vor Ort und von Städten auf ländliche Gebiete.“

Die Ranger des Yasuní-Nationalparks, von denen drei Co-Autoren dieser Studie sind, analysieren derzeit die von ihnen weiterhin gesammelten Daten, die sie in einem bevorstehenden Artikel veröffentlichen möchten. „Wir sind stolz darauf, die ersten Parkwächter in Ecuador zu sein, die ein erfolgreiches Langzeitüberwachungsprogramm durchgeführt haben – dieses Projekt hat unser Wissen über die Biodiversität und die Bedeutung von Insekten in Ökosystemen, insbesondere Schmetterlingen, bereichert und uns geholfen, unsere Arbeit besser auszuführen “, sagte Co-Autorin Leslie Bustos.

Auch die kontinuierliche Unterstützung durch die Nationalparkverwaltung war und ist entscheidend für den Erfolg des Projekts. Checa und Willmott hoffen, das Schmetterlingsmonitoring in naher Zukunft auf weitere Schutzgebiete in Ecuador auszudehnen.

Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in Insektenschutz und Diversität.

Die Parkranger Vernardo Ojeda und Alcy Bustos sind Co-Autoren der Studie, ebenso wie Patricio Salazar von der University of Sheffield.

Zur Verfügung gestellt vom Florida Museum of Science