Tropenwälder können sich ohne fruchtfressende Vögel nicht auf natürliche Weise erholen, wie eine Studie zur Kohlenstoffrückgewinnung zeigt

Neue Forschungsergebnisse des Crowther Lab der ETH Zürich verdeutlichen ein kritisches Hindernis für die natürliche Regeneration tropischer Wälder. Ihre Modelle – basierend auf bodengestützten Daten, die im Atlantischen Regenwald Brasiliens gesammelt wurden – zeigen, dass wilde tropische Vögel, die sich frei durch Waldlandschaften bewegen, die Kohlenstoffspeicherung regenerierender tropischer Wälder um bis zu 38 % erhöhen können.

Obstfressende Vögel wie der Rotbeinige Honigkräuter, der Palmentangarger oder die Rotbauchdrossel spielen eine wichtige Rolle in Waldökosystemen, indem sie Samen fressen, ausscheiden und verbreiten, während sie sich durch eine bewaldete Landschaft bewegen.

Zwischen 70 % und 90 % der Baumarten in tropischen Wäldern sind auf die Verbreitung tierischer Samen angewiesen. Dieser anfängliche Prozess ist entscheidend dafür, dass Wälder wachsen und funktionieren können. Während frühere Studien gezeigt haben, dass Vögel für die Artenvielfalt der Wälder wichtig sind, haben Forscher am Crowther Lab nun ein quantitatives Verständnis dafür, wie sie zur Waldwiederherstellung beitragen.

Die neue Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Natur Klimawandel liefert Belege für den wichtigen Beitrag von Wildvögeln (Frugivoren) zur Waldregeneration. Die Forscher verglichen das Kohlenstoffspeicherpotenzial, das in Landschaften mit begrenzter Fragmentierung wiederhergestellt werden könnte, mit dem von stark fragmentierten Landschaften. Ihre Daten zeigen, dass stark fragmentierte Landschaften die Bewegung von Vögeln einschränken und dadurch das Potenzial der Kohlenstoffrückgewinnung um bis zu 38 % verringern.

Die Forscher fanden heraus, dass es in der gesamten Atlantischen Regenwaldregion in Brasilien von entscheidender Bedeutung ist, eine Waldbedeckung von mindestens 40 % aufrechtzuerhalten. Sie stellen außerdem fest, dass ein Abstand von 133 Metern (ungefähr 435 Fuß) oder weniger zwischen Waldgebieten dafür sorgt, dass sich Vögel weiterhin durch die Landschaft bewegen können und die ökologische Erholung erleichtert.

Die Studie ergab auch, dass verschiedene Vogelarten unterschiedliche Auswirkungen auf die Samenverbreitung haben. Kleinere Vögel verbreiten mehr Samen, sie können jedoch nur kleine Samen von Bäumen mit geringerem Kohlenstoffspeicherpotenzial verbreiten. Im Gegensatz dazu verbreiten größere Vögel wie der Riesentukan oder der Kammhäher die Samen von Bäumen mit einem höheren Kohlenstoffspeicherpotenzial. Das Problem besteht darin, dass es für größere Vögel weniger wahrscheinlich ist, sich durch stark fragmentierte Landschaften zu bewegen.

„Diese entscheidenden Informationen ermöglichen es uns, aktive Wiederherstellungsbemühungen – wie das Pflanzen von Bäumen – in Landschaften zu lokalisieren, die unter dieser Waldbedeckungsschwelle liegen, wo eine unterstützte Wiederherstellung am dringendsten und effektivsten ist“, sagt Daisy Dent, leitende Wissenschaftlerin im Crowther Lab der ETH Zürich.

Wiederherstellung funktionierender Ökosystemleistungen

„Die freie Bewegung größerer Fruchtfresser durch Waldlandschaften ist für eine gesunde Erholung tropischer Wälder von entscheidender Bedeutung“, sagt Carolina Bello, Postdoktorandin ebenfalls im Crowther Lab der ETH Zürich und Hauptautorin der Studie. „Diese Studie zeigt, dass insbesondere in tropischen Ökosystemen die durch Vögel vermittelte Samenverbreitung eine grundlegende Rolle bei der Bestimmung der Arten spielt, die sich regenerieren können.“

Basierend auf aktuellen Daten erweitert diese Studie die Forschung früherer Bodenstudien, die die Autoren im Atlantischen Regenwald in Brasilien durchgeführt haben. Der Wald ist eine der biologisch vielfältigsten Regionen der Welt, aber auch eine der am stärksten fragmentierten, da nur noch 12 % des ursprünglichen Waldes in kleinen Gebieten übrig sind.

Der Wald ist auch eine der wichtigsten Regionen auf dem Planeten für eine groß angelegte ökologische Wiederherstellung. Im Rahmen des Atlantic Forest Restoration Pact sind 12 Millionen Hektar Land für die Wiederherstellung und natürliche Wiederherstellung vorgesehen. Die Forschung zeigt, dass eine Erhöhung der Waldbedeckung auf mehr als 40 % nicht nur, wie bereits nachgewiesen, für den Erhalt der Artenvielfalt von entscheidender Bedeutung sein kann, sondern auch für die Aufrechterhaltung und Wiederherstellung der Funktionsfähigkeit von Ökosystemdienstleistungen wie der Samenverbreitung und der Kohlenstoffspeicherung, um den Erfolg des Vorhabens zu maximieren Eine großangelegte Restaurierungsinitiative in dieser Region.

„Wir wussten immer, dass Vögel lebenswichtig sind, aber es ist bemerkenswert, das Ausmaß dieser Auswirkungen zu entdecken“, sagt Thomas Crowther, Professor für Ökologie an der ETH Zürich und leitender Co-Autor der Studie. „Wenn wir die Komplexität des Lebens in diesen Wäldern wiederherstellen können, würde sich ihr Kohlenstoffspeicherpotenzial deutlich erhöhen.“

Strategien zur Wiederherstellung tropischer Wälder

Frühere Untersuchungen deuten darauf hin, dass die Wiederherstellung von Wäldern mehr als 2,3 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in der Region des Atlantischen Waldes einfangen könnte und dass die natürliche Regeneration wahrscheinlich kostengünstiger ist – bis zu 77 % weniger Umsetzungskosten – als aktive Bepflanzung.

Forscher stellen fest, dass eine Reihe von Strategien, wie das Pflanzen von Obstbäumen und die Verhinderung von Wilderei, die Tierbewegung in tropischen Gebieten verbessern könnten, in denen eine passive Wiederherstellung wahrscheinlicher ist. In stark fragmentierten Landschaften ist eine aktive Wiederherstellung erforderlich.

„Indem wir die Schwellenwerte der Waldbedeckung in der umliegenden Landschaft ermitteln, die eine Samenausbreitung ermöglichen, können wir Gebiete identifizieren, in denen eine natürliche Regeneration möglich ist, sowie Gebiete, in denen wir aktiv Bäume pflanzen müssen, was uns ermöglicht, die Kosteneffizienz der Waldwiederherstellung zu maximieren.“ „, sagt Danielle Ramos, eine Co-Autorin des Artikels an der University of Exeter, Großbritannien, und der Universidade Estadual Paulista, Rio Claro, São Paulo, Brasilien.