Wie verändert sich die Biodiversität global? Das Erkennen genauer Trends ist derzeit möglicherweise nicht machbar

Vorhandene Daten sind zu voreingenommen, um ein zuverlässiges Bild des globalen Durchschnitts lokaler Artenreichtumstrends zu liefern. Zu diesem Ergebnis kommt ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU).

Die Autoren empfehlen, lokalen und regionalen Bewertungen des Wandels der Biodiversität den Vorrang zu geben, anstatt zu versuchen, den globalen Wandel zu quantifizieren, und befürworten standardisierte Überwachungsprogramme, die von Modellen unterstützt werden, die Messfehler und räumliche Verzerrungen berücksichtigen. Die Studie wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Ökographie.

Der weltweite Verlust der Biodiversität wurde von Gesellschaft und Politik als eine der dringendsten Herausforderungen für die Menschheit der kommenden Generationen erkannt. Auf der Weltbiodiversitätskonferenz COP15, die kürzlich in Montréal stattfand, haben die Mitgliedsstaaten der UN-Konvention über die biologische Vielfalt (CBD) neue Ziele und Regeln verabschiedet, um diesen Rückgang zu verlangsamen und schließlich umzukehren. Um die Erfolge dieses neuen Abkommens messen zu können, fordert eines dieser Ziele ein verbessertes Biodiversitätsmonitoring zur Erfassung und Bewertung von Trends.

Während es viele verschiedene Möglichkeiten gibt, die Biodiversität zu messen, ist die häufigste der Artenreichtum auf lokaler Ebene. Obwohl Arten auf globaler Ebene mit alarmierender Geschwindigkeit verloren gehen, spiegelt dies nicht immer wider, was auf lokaler Ebene geschieht. Frühere globale Synthesen haben zu widersprüchlichen Ergebnissen hinsichtlich des Ausmaßes und sogar der Richtung geführt, in die sich der lokale Artenreichtum verändert.

„In der wissenschaftlichen Gemeinschaft gab es eine hitzige Debatte darüber, warum große globale Synthesen bisher keine negativen Trends des lokalen Artenreichtums gefunden haben“, sagt Prof. Henrique Pereira, Leiter der Forschungsgruppe Biodiversität und Naturschutz am iDiv und der MLU und Letztautor von die Studium. „Wir zeigen, dass der Rückgang des lokalen Artenreichtums wahrscheinlich viel geringer ist als von vielen erwartet, und dass unter diesen Bedingungen selbst geringfügige räumliche Verzerrungen und Fehler bei der Überwachung dazu führen, dass globale Trends nicht erkannt werden.“

Um ein globales Bild des Geschehens auf lokaler Ebene zu erstellen, müssen alle verfügbaren Beobachtungsdaten über die Zeit zusammengetragen und ausgewertet werden. „Das Vorkommen von Arten wird weltweit von vielen verschiedenen Personen und Organisationen lokal erfasst“, sagt Erstautor Dr. Jose Valdez, Postdoktorand am iDiv und an der MLU.

„Das Problem bei den Daten ist, dass sie unter völlig unterschiedlichen Bedingungen und meist nicht nach einheitlichen Regeln aufgenommen wurden und werden. Wenn man sie dann stapelt, summieren sich die Fehler und Abweichungen und das Ergebnis wird sehr ungenau.“

Die Forschenden konnten zeigen, dass die Monitoring-Ergebnisse maßgeblich von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden, etwa von den zeitlichen Abständen zwischen den Probenahmen, der Größe der Probenahmestellen oder kleinen Fehlern bei der Zählung der Artenzahl an einem Ort. Ein wesentliches Problem bei der Erfassung globaler Biodiversitätstrends ist auch das regionale Ungleichgewicht.

Beispielsweise werden die meisten Daten in Weltregionen wie Europa und den Vereinigten Staaten erhoben, insbesondere in Lebensräumen wie gemäßigten Laub- und Mischwäldern. Die Unterrepräsentation der tropischen Regionen und Lebensräume, Gebiete mit dem höchsten Artenreichtum und auch den größten Verlusten, kann zu einem deutlich verzerrten Bild des globalen Biodiversitätsstatus führen.

Um herauszufinden, ob und wie diese Verzerrungen kompensiert werden können, haben die Forscher tausende Messnetze simuliert, die sich in den oben genannten Faktoren unterscheiden. Grundlage dafür waren die PREDICTS-Projektionen lokaler Artenreichtumstrends, basierend auf einem Modell, das mit einer global umfassenden Zusammenstellung von Daten von über 32.000 Standorten weltweit und über 51.000 Arten entwickelt wurde.

Die Forscher fanden heraus, dass globale Veränderungen der Biodiversität theoretisch an Hunderten von perfekt beprobten Standorten innerhalb eines Jahrzehnts und an Tausenden von Standorten innerhalb eines Zeitraums von drei Jahren bestimmt werden könnten.

Veränderungen des Artenreichtums auf globaler Ebene nur mit unrealistisch vielen Messstellen nachweisbar

Eine perfekte Abtastung existiert jedoch in der Realität nicht. Studien zeigen, dass Überwachungsdaten typischerweise 10 % bis 30 % Fehler aufgrund fehlender oder falsch identifizierter Arten während der Probenahme enthalten. Durch das Hinzufügen sehr kleiner Messfehler von bis zu 5 % stellten die Forscher fest, dass die Fähigkeit, globale Veränderungen zu erkennen, drastisch reduziert wurde. Mit realistischeren Fehlern und weiteren Ungenauigkeitsfaktoren kann es einfach unmöglich sein, den durchschnittlichen globalen Trend zu erkennen.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Erfassung genauer Trends im lokalen Artenreichtum die Überwachung einer undurchführbar großen Anzahl perfekt beprobter Standorte erfordern würde“, fügt Jose Valdez hinzu.

„Die Frage ist jedoch, ob dies für einen effektiven und reaktionsschnellen Schutz der Biodiversität überhaupt sinnvoll oder sinnvoll wäre. Schutzstrategien und -maßnahmen werden nicht auf globaler Ebene, sondern auf lokaler und nationaler Ebene koordiniert und umgesetzt. Die Messung von Biodiversitätstrends auf diesen kleineren Skalen ist es nicht nur praktischer, sondern hilft auch dabei, die Treiber des Biodiversitätsverlusts zu verstehen und den Fortschritt der Naturschutzpolitik zu bewerten.“

„Eine erhebliche Steigerung der Biodiversitätsüberwachung ist erforderlich, kombiniert mit Analysen, die Modelle verwenden, um Datenlücken zu schließen“, sagt Henrique Pereira. Die Autoren raten zum Aufbau eines repräsentativen Netzwerks von Probenahmestellen auf der ganzen Welt, das unabhängige, integrierte und regelmäßig aktualisierte Biodiversitätsdaten liefert. Ein solcher Ansatz wird derzeit für die Europäische Union mit dem Projekt EuropaBON entwickelt.