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Biodiversität schützt Ökosysteme vor Klimaextremen

Forscher des iDiv tragen Daten aus über 40 Graslandexperimenten zusammen
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15.10.2015
In die aktuelle Studie sind auch Daten aus dem Jena-Experiment eingeflossen: Hier in der Saaleaue untersuchen Ökologen die Vielfalt unterschiedlich artenreicher Wiesen. Foto: Jan-Peter Kasper In die aktuelle Studie sind auch Daten aus dem Jena-Experiment eingeflossen: Hier in der Saaleaue untersuchen Ökologen die Vielfalt unterschiedlich artenreicher Wiesen.
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Kann Biodiversität zum Schutz von Ökosystemen unter außergewöhnlichen Klimaereignissen beitragen? Die Antwort auf diese Frage ist enorm wichtig angesichts des anhaltenden Artensterbens und des sich verändernden Klimas, welches zunehmend extreme Wetterumschwünge mit sich bringt. Eine aktuelle Untersuchung von mehr als 40 Graslandexperimenten in Europa und Nordamerika, unter maßgeblicher Beteiligung von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, bestätigt nun: Ökosysteme mit hoher Artenvielfalt zeigen bei extremen Klimaereignissen mehr Widerstandskraft. Die Studie ist bei Nature erschienen (DOI: 10.1038/nature15374).

Biodiversität ist ein bedeutender Faktor für die Biomasseproduktion von Pflanzen - das ist nicht neu. Aber kann Biodiversität auch Ökosystemen helfen, den Auswirkungen von extremen Wetterereignissen besser standzuhalten? Und tritt diese stabilisierende Wirkung während eines Wetterextrems auf oder danach - oder sogar zu beiden Zeitpunkten? Ein internationales Team von Wissenschaftlern fand nun heraus, dass sich artenreiche Pflanzengemeinschaften insgesamt resistenter gegenüber äußeren Wettereinflüssen erweisen.


Daten aus dem "Jena-Experiment"

An der Untersuchung waren, unter der Leitung von Dr. Forest Isbell von der University of Minnesota, mehr als drei Dutzend Forscher aus den USA, Deutschland, Großbritannien, Irland, Frankreich, der Schweiz, den Niederlanden, Tschechien und Japan beteiligt. Insgesamt 46 Graslandexperimente in Europa und Nordamerika wurden über mehrere Jahre beobachtet und die gewonnenen Daten analysiert. In die Studie eingeflossen sind auch Daten aus dem Jena-Experiment: Seit 2002 wird an der Saale in Jena die Vielfalt unterschiedlich artenreicher Wiesen untersucht.

Die Wissenschaftler ordneten zunächst jedes untersuchte Jahr auf einer Fünf-Punkte-Skala von "extrem trocken" bis "extrem feucht" ein. Dann untersuchten sie die oberirdische Biomasseproduktion der Pflanzen pro Jahr bei höherer und bei niedrigerer Biodiversität. Das Ergebnis: Je größer die Zahl der dort wachsenden Pflanzenarten, desto niedriger die Auswirkungen von extremen Feucht- oder Trockenperioden auf die Biomasseproduktion des Graslandes.


"Die aktuelle Studie trägt zu einem besseren Verständnis bei, welche Rolle Biodiversität im Kampf der Natur gegen unvorhersehbare Ereignisse spielt", so Nico Eisenhauer, Mitinitiator und -autor der Studie und Professor am iDiv sowie an der Universität Leipzig. Für Eisenhauer, der vor seinem Wechsel nach Leipzig an der Universität Jena forschte und lehrte, zeigen die Ergebnisse "sehr eindrucksvoll, dass die Zerstörung der Umwelt das natürliche Gleichgewicht unserer Ökosysteme nachhaltig negativ beeinflusst".


Reaktion auf extreme Wetterlagen

Während extremer Wetterlagen war laut Studie die Produktivität in Pflanzengemeinschaften mit nur ein oder zwei Arten im Durchschnitt um 50 Prozent verändert. Wohingegen sie sich bei Gemeinschaften mit 16 oder 32 Arten nur halb so stark veränderte. "Wir Wissenschaftler suchen schon seit Jahrzehnten nach stabilisierenden Faktoren für Ökosysteme", erklärt Eisenhauer. "Die vorliegenden Ergebnisse sollten uns Forschern und den politischen Akteuren vor Augen führen, wie sehr Biodiversität zur Stabilisierung unserer Ökosysteme beiträgt - und das angesichts des weltweiten Klimawandels."

Mit einem Ergebnis hatten die Forscher allerdings nicht gerechnet: Die Resultate zeigen auch, dass die Biodiversität keinen besonders großen Einfluss darauf hat, wie schnell ein Gebiet nach einer Dürre oder Starkregenereignissen zur normalen Biomasseproduktion zurückkehrt.


Original-Publikation:
Forest Isbell et al. (2015): Biodiversity increases the resistance of ecosystem productivity to climate extremes. NATURE, Advance Online Publication (AOP). DOI: 10.1038/nature15374


 

 

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