8 Minuten
Stellen Sie sich einen Motor vor, der so konstruiert ist, dass er seine verschlissenen Teile kontinuierlich ersetzt und eine Maschine über Jahrzehnte am Laufen hält. Stellen Sie sich nun vor, dieser Motor beginnt zu stottern, während die Lieferung neuer Ersatzteile knapp wird. Dieses beunruhigende Bild ergibt sich aus einer neuen Analyse globaler Biodiversitätsdaten: Der natürliche Artenumsatz in lokalen Gemeinschaften verlangsamt sich – er beschleunigt sich nicht, obwohl sich der Planet erwärmt.
Was Forscher herausfanden und warum es wichtig ist
Wissenschaftler, die auf eine umfangreiche, über ein Jahrhundert reichende Sammlung von Biodiversitätsuntersuchungen zurückgriffen – mit Daten von Meeresböden, Süßwasserlebensräumen und terrestrischen Standorten – erwarteten, dass sich Veränderungen beschleunigen würden, als die Temperaturen stiegen. Höhere Temperaturen veranlassen Arten dazu, sich häufiger entlang von Breiten- und Höhenachsen zu verschieben; man hätte daher angenommen, dass sich die Zusammensetzung lokaler Lebensgemeinschaften schneller umformt. Stattdessen zeigte der Vergleich der Artenersatzraten vor und nach der beschleunigten Erwärmung seit den 1970er-Jahren etwas Unerwartetes: Der Austausch von Arten hat sich in vielen Ökosystemen über typische Intervalle von ein bis fünf Jahren um etwa ein Drittel verlangsamt.
Dieser Trend tritt bei sehr unterschiedlichen Lebensformen und Lebensräumen auf – von Gemeinschaften auf dem Meeresboden bis zu Vogelgemeinschaften an Land. Das Muster war so ausgeprägt, dass es eine sorgfältige Neubewertung der Funktionsweise von Ökosystemen auslöste. Wenn Veränderung lediglich eine direkte Reaktion auf veränderte klimatische Bedingungen wäre, würden wir eine lebhaftere Durchmischung der Arten erwarten. Die Daten zeigen jedoch das Gegenteil.
Die Befunde basieren auf vergleichenden Analysen von kurz- und langperiodischen Beobachtungsdaten, indem Forschende Veränderungen in zeitlich definierten Abschnitten vor und nach den markanten Erwärmungsphasen untersuchten. Solche Langzeitdatenreihen sind für die Beurteilung von Dynamik, Trends und Variabilität in Biodiversität unverzichtbar. Indem die Forscher verschiedene Taxa und Habitattypen einbezogen, konnte die Studie zeigen, dass die Verlangsamung kein isoliertes Phänomen eines bestimmten Ökosystems ist, sondern ein generalisiertes Muster, das räumlich und taxonomisch weit verbreitet zu sein scheint.
Interne Dynamiken, erschöpfte Pools
Um die beobachtete Verlangsamung zu erklären, untersuchten die Autorinnen und Autoren die Idee, dass Gemeinschaftsdynamiken nicht ausschließlich von externen Kräften wie Temperatur gelenkt werden. Vielmehr verhalten sich viele biologische Gemeinschaften so, als befänden sie sich in einem "Multiple-Attractors"-Zustand – einem theoretischen Regime, in dem Arten sich fortlaufend gegenseitig ersetzen, weil interne Wechselwirkungen wie Konkurrenz, Prädation und Nischenschwankungen die Struktur bestimmen. Man kann sich das wie einen ökologischen Rundlauf vorstellen: Keine einzelne Art dominiert dauerhaft, weil das Netzwerk der Wechselwirkungen ständige Veränderungen antreibt.
Doch interne Bewegung benötigt einen Strom potenzieller Neuankömmlinge. Dieser Strom kommt aus dem regionalen Artenpool: der größeren Menge an Arten, die in der Lage sind, einen lokalen Standort zu kolonisieren. Wenn Lebensräume degradieren und die Biodiversität auf regionaler Ebene abnimmt, stehen weniger Arten zur Verfügung, um entstandene Lücken zu füllen. Mit einem ausgedünnten Pool an Kolonisatoren läuft der interne Motor des Artenaustauschs langsamer. Kurz gesagt: Eine Landschaft, die lokal stabil erscheint, kann einen Rückgang in der breiteren biologischen Lieferkette verbergen.
Solche regionalen Artenpools sind das Ergebnis historischer Besiedlung, Genfluss, Habitatverfügbarkeit und Klima sowie anthropogener Einflüsse wie Landnutzungswandel und Verschmutzung. Wenn Korridore verschwinden oder Habitate fragmentiert werden, sinkt die Wahrscheinlichkeit, dass Arten neue Gebiete erreichen und etablieren. Damit reduziert sich die funktionale Redundanz – also die Anzahl verschiedener Arten, die ähnliche ökologische Funktionen ausüben – und damit auch die Fähigkeit des Systems, neue Störungen zu absorbieren.
Leitender Forscher Dr. Emmanuel Nwankwo formulierte es so: Ökosysteme hatten früher einen beständigen Artenumsatz, weil ausreichend Arten vorhanden waren, um neue Nischen zu testen und Möglichkeiten zu nutzen. Doch durch vom Menschen verursachten Habitatverlust und Rückgänge der regionalen Diversität verliert dieser Umschlag an Schwung. Co-Autor Professor Axel Rossberg hob das Ausmaß der Veränderung hervor: An vielen Standorten zeigen sich jetzt Austauschraten, die etwa ein Drittel niedriger sind als vor der Ära der schnellen Erwärmung.
Dieser Mechanismus hat auch Implikationen für räumliche Metapopulationsprozesse: Wenn Quellen-Senken-Dynamiken gestört sind und Quellpopulationen geschwächt werden, sinkt die Wahrscheinlichkeit nachhaltiger Wiederbesiedelung. Langfristig kann dies zu einer "Fauna- oder Flora-Verarmung" auf regionaler Ebene führen, selbst wenn lokale Artenlisten kurzfristig unverändert erscheinen.
Auswirkungen auf Resilienz und Naturschutz
Eine langsamere Rate des Artenaustauschs ist nicht per se ein positives Zeichen. Resilienz – die Fähigkeit eines Ökosystems, nach Störungen zu seiner Funktion zurückzukehren – hängt zum Teil von Dynamik und einem breiten Pool an Arten mit unterschiedlichen Merkmalen ab. Wenn lokale Gemeinschaften aufhören, sich zu verändern, weil ihnen neue Einwanderer fehlen, können sie verletzlich werden: Eine einzelne Störung oder Krankheit kann überproportionale Folgen haben, wenn Redundanzen und funktionale Alternativen fehlen.
Praktisch gesehen weisen die Ergebnisse auf die Grenzen hin, eine statische Artenliste allein als Indikator für Gesundheit zu betrachten. Schutzmaßnahmen, die sich eng darauf konzentrieren, die lokale Zusammensetzung zu erhalten, ohne regionale Konnektivität und die Gesamtdiversität zu adressieren, könnten das tiefere Problem übersehen: die Erosion der Prozesse, die Ökosysteme tragen. Ökosystemschutz muss daher Prozess- und Strukturziele verbinden – sowohl den Erhalt vorhandener Arten als auch die Wiederherstellung von Mechanismen, die Zuflüsse und Austausch ermöglichen.
Die Reaktion erfordert Politiken, die über den Schutz isolierter Flächen hinausgehen. Das Wiederherstellen von Habitatkorridoren, das Stoppen weiterer Fragmentierung und das Wiederaufbauen regionaler Artenpools durch gezielte Renaturierung, Wiederansiedlung (Translokation) und umfassende Landschaftsplanung können helfen, den Fluss von Kolonisatoren zu erneuern. Dabei sind adaptive Managementstrategien wichtig, die lokale Interventionen mit regionaler Planung verknüpfen.
Monitoringprogramme müssen ebenfalls weiterentwickelt werden: Nicht nur die Anwesenheit von Arten sollte erfasst werden, sondern auch Raten des Austauschs (Artenumsatz), Trends in regionalen Pools und funktionelle Diversitätsmaße. Indikatoren wie Beta-Diversität über Zeiträume, Kolonisations- und Aussterberaten sowie funktionelle Redundanz liefern ein differenzierteres Bild der ökologischen Gesundheit als einfache Artenlisten. Ferner können genetische Methoden (eDNA, Populationengenetik) dazu beitragen, unsichtbare Verbindungen und potenzielle Quellpopulationen zu identifizieren.
Politische Maßnahmen sollten zudem sozioökonomische Aspekte integrieren: Landnutzungsplanung, Förderprogramme für habitatfreundliche Landwirtschaft, urbane Grünvernetzung und transnationale Kooperationen sind Schlüsselelemente, um regionale Artenpools zu stabilisieren oder aufzubauen. Ökonomische Instrumente wie Zahlungen für Ökosystemleistungen (PES) und Anreize für die Wiederherstellung von Korridoren können lokale Akteure motivieren, längsschnittliche Konnektivität zu unterstützen.
Fachliche Einschätzung
„Es ist verlockend, eine ruhige Artenliste als Erfolg zu sehen,“ sagt Dr. Lila Chen, eine Naturschutzökologin, die nicht an der Studie beteiligt war. „Aber Ruhe kann auch ein Warnsignal sein. Wir müssen die ökologischen Versorgungsleitungen – die Quellen, die lokale Gemeinschaften auffüllen – wiederherstellen, wenn Ökosysteme in einem veränderten Klima anpassungsfähig bleiben sollen.“
Die Forschung verändert unser Denken über Biodiversität unter Klimastress. Schnellere Erwärmung bedeutet nicht automatisch schnelleren ökologischen Wandel auf jeder Skala. Manchmal liegt die Engstelle intern: das Netzwerk des Lebens läuft aus Optionen. In solchen Fällen bedeutet Artenschutz mehr, als nur lokal zu bewahren, was übrig bleibt; es bedeutet, die regionalen Lebensadern wiederzubeleben, die die Bewegung der Natur ermöglichen.
Zusammenfassend sollten Praktiker und Entscheider folgende Kernpunkte berücksichtigen:
- Artenumsatz (Turnover) ist ein prozessbezogener Indikator, der mehr über Systeme verrät als statische Artenlisten.
- Regionale Artenpools und Landschaftskonnektivität sind zentrale Hebel, um adaptive Kapazität zu erhalten.
- Monitoring muss Raten, funktionelle Vielfalt und Genfluss einbeziehen, nicht nur Artenpräsenz.
- Politische Strategien sollten Renaturierung, Korridorbildung und gezielte Wiederansiedlungen kombinieren.
Für die Forschung ergeben sich zugleich neue Fragestellungen: Welche Schwellenwerte in regionalen Pools führen zu einem systemischen Stillstand? Wie interagieren Klimawandel, Invasoren und Habitatverlust, um die Dynamik zu verändern? Und welche Managementmaßnahmen sind auf regionaler Ebene am wirkungsvollsten, um den Fluss von Kolonisatoren rasch wiederherzustellen? Die Beantwortung dieser Fragen erfordert interdisziplinäre Ansätze, die Ökologie, Landschaftsplanung, Genetik und Sozialwissenschaften verbinden.
Die Studie macht klar: Biodiversität unter Druck zu verstehen heißt, Prozesse zu schützen, nicht nur Muster. Nur so kann Biodiversität als dynamisches System erhalten werden, das auf Störungen reagieren und neue Chancen nutzen kann – in einer Welt, die sich weiterhin erwärmt.
Quelle: scitechdaily
Kommentar hinterlassen