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Domino-Effekt: Verlust von Pflanzenarten setzt das Aussterben von Tierarten in Gang

Nummer 001/2017 vom 04. Januar 2017
Verschwinden Pflanzenarten durch den Klimawandel, zieht dies wahrscheinlich den Verlust von Tierarten nach sich. Besonders bedroht sind Insekten, die auf die Interaktionen mit bestimmten Pflanzenarten angewiesen sind. Pflanzen verkraften hingegen das Verschwinden ihrer tierischen Partner besser, schreibt ein internationales Team in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "Nature Communications". An der Studie, die unter Federführung des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums entstand, waren auch mehrere Geobotaniker der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig beteiligt.

Die Rundblättrige Glockenblume ist nur eine von vielen Pflanzenarten, die vom Klimawandel negativ betroffen sein wird. Sie ist zudem eine wesentliche Nahrungsquelle für eine spezialisierte Bienenart, die Glockenblumen-Scherenbiene. Wie alle Tier- und Pflanzenarten sind beide Teil von komplexen ökologischen Netzwerken, in denen die interagierenden Arten miteinander verwoben sind. "Das lokale Aussterben von Tieren und Pflanzen kann daher zu einer Kaskade weiterer Aussterbeereignisse in diesen Netzwerken führen, zum Beispiel als Folge des Klimawandels", sagt Dr. Matthias Schleuning vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum.

Er und seine Kollegen haben modelliert, wie empfindlich mehr als 700 europäische Pflanzen- und Tierarten gegenüber möglichen zukünftigen Klimaveränderungen sind. Erstmals haben sie diese Modelle mit Informationen zu den Interaktionen von Pflanzen mit ihren Bestäubern und Samenausbreitern kombiniert. Die Daten zur weltweiten Verbreitung deutscher Pflanzenarten stammen von Forschern der Uni Halle. Der hallesche Botaniker Hermann Meusel hatte bereits 1937 damit begonnen, diese Daten systematisch zu erheben - bis in die Gegenwart werden diese Arbeiten fortgeführt. "Mit diesem weltweit einmaligen Datensatz ist es uns heute möglich, Klima-Nischen für Pflanzen zu berechnen", erläutert Prof. Dr. Helge Bruelheide von der MLU und dem iDiv. "Der wissenschaftliche Wert solcher Daten entsteht nur durch langfristige, institutionell verankerte Forschungsprojekte. Forschungsprojekte mit einer Dauer von drei Jahren reichen für derartige Beobachtungen nicht aus", so der Geobotaniker weiter, der heute Meusels Lehrstuhl innehat.

Die Simulation zeigt, dass der initiale Funke von Aussterbekaskaden in Folge des Klimawandels vor allem von Pflanzenarten ausgeht und sich indirekt auf die Tierarten überträgt. Besonders gefährdet durch diesen Domino-Effekt sind Tierarten, die nur mit wenigen Pflanzenarten interagieren, weil sie - im Gegensatz zu Generalisten -  empfindlicher auf den Klimawandel reagieren. "Diesen Spezialisten geht es in Zukunft gleich doppelt an den Kragen. Nach unseren Analysen haben sie nämlich zudem eine enge klimatische Nische und sind damit auch direkt durch eine zukünftige Temperaturerhöhung bedroht", erklärt Dr. Christian Hof, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum. "Die Glockenblumen-Scherenbiene hat also ein doppeltes Aussterberisiko: direkt durch den Klimawandel als auch indirekt durch das Verschwinden einer wichtigen Nahrungspflanze wie der Rundblättrigen Glockenblume", ergänzt Ko-Autor Dr. Jochen Fründ, Universität Freiburg.

Im Gegensatz dazu fanden die Forscher nur geringe Rückkopplungseffekte von Tieren auf Pflanzen, denn Tierarten, die besonders unter dem Klimawandel leiden, waren in der Regel nur mit wenigen Pflanzenarten vernetzt. "Um bei unserem Beispiel zu bleiben: Die Glockenblume wird von verschiedenen Bestäubern besucht und wird vermutlich wenig unter dem Verlust einzelner, spezialisierter Bestäuber leiden", ergänzt Fründ.

Ihrem Schicksal könnten Tierarten wie die Glockenblumen-Scherenbiene nur entgehen, wenn sie beim Verschwinden bestimmter Pflanzenarten in großem Umfang auf andere Partner ausweichen. Das Potential der Tiere für eine solche Umorientierung auf neue Pflanzenpartner ist allerdings bislang ungewiss. Besonders bedroht erscheinen Tierarten, die während ihres gesamten Lebenszyklus eng auf bestimmte Pflanzenarten angewiesen sind. Insektenarten sind daher mehr gefährdet als viele Vogelarten, die in der Regel flexibler in ihrer Nahrungswahl sind.

"Unsere Studie zeigt, dass der Klimawandel viele Tierarten nicht nur direkt bedroht, sondern zusätzlich indirekte Effekte zum Tragen kommen. Der Klimawandel könnte sich daher negativer auf die biologische Vielfalt von Tieren auswirken als bisher angenommen", so Schleuning und fährt fort: "Um dies abschätzen zu können, ist es wichtig, die Interaktionen von Tieren mit ihren Pflanzenpartnern stärker als bisher bei zukünftigen Prognosen zu berücksichtigen."

Publikation:

Schleuning, M. et al. Ecological networks are more sensitive to plant than to animal extinction under climate change. Nat. Commun. 7, 13965 doi:10.1038/ncomms13965 (2016).

 

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