Spitzenprädatoren sind laut einer 20-jährigen Studie keine schnelle Lösung für die Wiederherstellung von Ökosystemen

Ein Experiment der Colorado State University, das sich über mehr als zwei Jahrzehnte erstreckte, hat ergeben, dass die Entfernung von Spitzenprädatoren aus einem Ökosystem dauerhafte Veränderungen hervorrufen kann, die nach ihrer Rückkehr nicht rückgängig gemacht werden – zumindest nicht für sehr lange Zeit.

Die Studie,veröffentlicht in Ökologische Monographienstellt die weit verbreitete Annahme in Frage, dass die Wiederansiedlung von Wölfen im Yellowstone-Nationalpark ein durch ihre Abwesenheit geschädigtes Ökosystem wiederhergestellt habe.

Forscher am Warner College of Natural Resources der CSU untersuchten die Auswirkungen von drei Apex-Raubtieren – Fleischfressern an der Spitze der Nahrungskette, die nicht von anderen Tieren gejagt werden – im Yellowstone. Die erschöpften Populationen von Pumas und Grizzlybären erholten sich auf natürliche Weise etwa zur gleichen Zeit, als 1995 Wölfe wieder im Park angesiedelt wurden. Die fast einhundertjährige Abwesenheit dieser Raubtiere veränderte das Nahrungsnetz und die Landschaft.

Das nördliche Verbreitungsgebiet von Yellowstone verlagerte sich von Weiden- und Espenbeständen entlang kleiner Bäche mit Biberaktivität hin zu Grasland aufgrund des intensiven Verbisses durch Elche. Laut den Autoren der Studie, Tom Hobbs und David Cooper, stabilisierten sich die weit verbreiteten Veränderungen in einem alternativen ökologischen Zustand, der sich einer Rückkehr zu früheren Bedingungen widersetzte, sobald die Fleischfresser wiederhergestellt waren.

Dieses im Yellowstone-Nationalpark durchgeführte geplante Experiment ist das längste seiner Art und ist ein weiterer Beweis für die Theorie, dass die Verschlechterung von Ökosystemen möglicherweise nicht rückgängig gemacht werden kann, wenn schädliche Stressfaktoren gemindert werden.

„Wenn man Ökosysteme stört, indem man den Aufbau eines Nahrungsnetzes verändert, kann das zu dauerhaften Veränderungen führen, die nicht schnell behoben werden“, sagte Hobbs, Hauptautor und emeritierter Professor am Department of Ecosystem Science and Sustainability und am Natural Resource Ecology Laboratory .

„Wir können die Möglichkeit nicht ausschließen, dass das Ökosystem in den nächsten 40 Jahren durch die Rückkehr der Spitzenprädatoren wiederhergestellt wird. Wir können nur sicher sein, was jetzt zu beobachten ist – das Ökosystem hat nicht dramatisch auf die Wiederherstellung reagiert.“ Nahrungsnetz.

Obwohl es keine schnelle und einfache Lösung sei, sagte Hobbs, führe die Wiederherstellung der Spitzenprädatoren auf lange Sicht zu gesünderen Ökosystemen.

„Die Botschaft des Naturschutzes besteht darin, sie gar nicht erst zu verlieren“, sagte Hobbs. „Halten Sie das Nahrungsnetz intakt, denn es gibt keine schnelle Lösung für den Verlust der wichtigsten Raubtiere aus Ökosystemen.“

Kann Colorado vom Yellowstone lernen?

Colorado Parks and Wildlife führte am 18. Dezember fünf Wölfe in den Bundesstaat ein und plant, in den kommenden Jahren weitere anzulocken. Wölfe wurden im Bundesstaat Mitte der 1940er Jahre ausgerottet, doch die Wähler in Colorado stimmten ihrer Wiedereinführung im Jahr 2020 mit knapper Mehrheit zu.

Diese Studie könnte Lehren darüber liefern, wie sich die Wiederherstellung von Spitzenprädatoren auf das Ökosystem auswirkt, aber Hobbs sagte, dass die Umweltzerstörung, die sich aus der Yellowstone-Politik, keine Elche zu töten, in Colorado ergab, nie wiederholt wurde.

„Im Gegensatz zu Yellowstone kam es in den Landschaften Colorados nicht zu übermäßiger Beweidung oder Verbiss durch Elche“, sagte Hobbs. „Der Staat hat bei der Bewirtschaftung der Elchpopulationen durch die Jagd gute Arbeit geleistet.“

Hobbs und Cooper sagten, es gebe viele gute Gründe, Wölfe wiederherzustellen; Erwarten Sie nur nicht, dass sie unmittelbar zu Verbesserungen des Ökosystems führen.

„Unsere Arbeit bestätigt die Tatsache, dass Wölfe wichtige Bestandteile von Ökosystemen sind“, sagte Cooper, ein emeritierter Wissenschaftler im Department of Forest and Rangeland Stewardship. „Sie werden einige Vorteile für das Ökosystem haben, indem sie einige große Pflanzenfresserpopulationen reduzieren. In den nächsten hundert Jahren werden sie eine größere Rolle bei der Regulierung einiger der ökologischen Prozesse spielen, die wir untersucht haben.“

Was haben Weiden mit Wölfen zu tun?

Wölfe und Pumas wurden in Yellowstone Anfang der 1920er Jahre ausgerottet. Ohne Spitzenprädatoren oder menschliche Jäger, die ihre Population kontrollieren konnten, ernährten sich die Elche von den Weiden entlang kleiner Bäche im nördlichen Yellowstone-Gebiet, wodurch die Nahrungs- und Baumaterialien der Biber erschöpft wurden und sie dazu führten, die Bäche zugunsten geeigneterer Gebiete aufzugeben.

Historisch gesehen waren Biber und Weiden zum Gedeihen aufeinander angewiesen. Durch Biberdämme verursachte Überschwemmungen schufen günstige Bodenfeuchtigkeitsbedingungen für Weiden, und Weiden lieferten Nahrung und Material für den Dammbau für Biber. Ohne vom Biber verursachte Überschwemmungen schneiden sich kleine Bäche im nördlichen Gebirgszug tiefer in die Landschaft ein und trennen die Weidenwurzeln vom Grundwasser. Weiden erreichten nie wieder ihre frühere Höhe und Dichte.

Nach der Wiedereinführung der Wölfe in den Park im Jahr 1995, als sich die Puma- und Grizzlypopulationen von selbst erholten, ging die Elchpopulation aufgrund von Raubtieren und der Jagd durch Menschen entlang der Parkgrenzen zurück.

Allerdings ist das Durchsuchen holziger Nahrungsquellen insgesamt nicht proportional zurückgegangen. Da die Zahl der Elche zurückgegangen ist, sind die Bisonherden gewachsen. Die Fleischfresser des Yellowstone-Nationalparks jagen normalerweise keine Bisons, da sie aufgrund ihrer Größe gefährlich sind.

Langzeitexperiment

Im Jahr 2001 begannen CSU-Ökologen mit einem Experiment, um herauszufinden, ob sich das Yellowstone-Ökosystem durch die Rückkehr der Spitzenprädatoren erholen würde. Sie richteten vier Untersuchungsgebiete im nördlichen Bereich des Parks ein, umzäunten acht Parzellen, um das Verbiss zu verhindern, und errichteten simulierte Biberdämme in einigen umzäunten und nicht umzäunten Parzellen, um den Grundwasserspiegel anzuheben.

Sie ließen auch die Kontrollbereiche unverändert. Im Jahr 2009 fügten sie 21 weitere Kontrollflächen hinzu, um sicherzustellen, dass die Ergebnisse ihres Experiments repräsentativ für die Landschaft waren.

Wenn Raubtiere die Elchpopulation regulieren und sie daran hindern würden, Weiden zu fällen, würde die Landschaft hypothetisch in ihren vorherigen Zustand zurückkehren. Stattdessen blieben die Weiden auf den Kontrollflächen knapp, während die umzäunten Flächen mit simulierten Dämmen eine dramatische Erholung zeigten.

Weiden wuchsen in den eingezäunten, gedämmten Bereichen mehr als dreimal so hoch wie in den Kontrollparzellen, was darauf hinweist, wie wichtig neben der Verhinderung des Verbisses auch der Zugang zum Grundwasser ist.

Indem die Forscher an vielen Standorten über einen langen Zeitraum hinweg jeweils einen Faktor nach dem anderen manipulierten – Browsing und Hydrologie –, konnten sie zeigen, dass Fleischfresser nicht zur Wiederherstellung der Landschaft beitrugen.

„Wir haben aus der Wissenschaft gelernt, dass es viel komplizierter ist“, sagte Cooper.

„Unser Ergebnis wird durch ökologische Theorie und empirische Ergebnisse aus aller Welt gut gestützt“, fügte Hobbs hinzu. „Störungen der Nahrungsnetze können zu dauerhaften Veränderungen in Ökosystemen führen.“

Forschung im Yellowstone ist üblich, aber diese Studie war selten in der Manipulation der Landschaft und ihrer Dauer. Hobbs und Cooper arbeiteten eng mit der Parkverwaltung und Biologen zusammen, darunter Daniel Stahler, leitender Wildtierbiologe im Yellowstone-Nationalpark, um Fragen zu beantworten, die für die Bedürfnisse des Parks relevant sind, und Ergebnisse auszutauschen, die als Leitfaden für die Parkpolitik dienen sollen.

„Diese Forschung trägt wesentlich zu unserem Verständnis von Yellowstone bei, indem sie herausfindet, inwieweit sich komplexe Verbindungen in einem Nahrungsnetz auf Ökosysteme auswirken, die sich in der Erholung einheimischer Arten befinden“, sagte Stahler.

„Wichtig ist, dass es sich um eine der wenigen bisher veröffentlichten Studien zum Yellowstone-Ökosystem handelt, die hervorheben, dass nicht nur Wölfe, sondern mehrere Raubtierarten zusammen zu Veränderungen im Elchreichtum beigetragen haben. Dieser Punkt hat Auswirkungen darauf, wie wir bewerten, wie komplexe Ökosysteme auf die Anwesenheit von Fleischfressern reagieren.“ und Abwesenheit.“

Er fuhr fort: „Diese vom CSU-Team durchgeführte Langzeitforschung unterstreicht auch den Wert von Nationalparks, die uns helfen, ökologische Prozesse zu verstehen, um Ökosysteme besser zu schützen. Wir sollten unsere Nationalparks nicht nur schätzen, weil sie schützen, bewahren und ermöglichen.“ Menschen, die Natur zu genießen, sondern weil sie einen Ort bieten, an dem gut konzipierte Wissenschaft unser Verständnis ihrer Komplexität verbessern kann.“