Wert und Zukunft der biologischen Vielfalt - Max-Planck

Wert und Zukunft der
biologischen Vielfalt
D
ie Natur verändert sich permanent. Großen Einfluss darauf hat der Mensch. Durch
großflächige Rodung, Bebauung oder die Nutzung fossiler
Brennstoffe etwa trägt er nach Ansicht
vieler wesentlich zum globalen Klimawandel bei. Im Zuge dessen verändern sich
auch ganze Ökosysteme1. Zahlreiche Tierund Pflanzenarten sowie spezielle Lebensformen gehen für immer verloren.
Doch der Mensch ist andererseits auf
gut funktionierende Ökosysteme mit hoher biologischer Vielfalt angewiesen. Denn
die meisten von ihnen leisten uns wichtige Dienste, indem sie für Trinkwasser oder
saubere Luft sorgen2. Dafür verantwortlich
sind nicht zuletzt die beteiligten Arten –
als so genannte Ökosystem-Ingenieure3.
Viele der zu Grunde liegenden Zusammenhänge und ihre Bedeutung für den Menschen verstehen wir allerdings immer
noch zu wenig. Deshalb gilt es, die Grundmuster zu begreifen, die zur Biodiversität,
ihrer Entwicklung und ihrem Weiterbestand beitragen. Erst dieses Wissen wird
uns erlauben, aus der Lebensvielfalt den
besten Nutzen zu ziehen und vorherzusagen, wie Ökosysteme und Arten auf den
Wandel ihrer Umwelt reagieren. Die Arten
(Spezies) eines Ökosystems hängen in
komplizierter Weise voneinander ab, doch
ein Großteil der eng verflochtenen Beziehungen ist noch gar nicht erforscht. Um
davon im globalen Maßstab ein möglichst
umfassendes Bild zu gewinnen, sollten wir
mit wissenschaftlichen Untersuchungen
am besten dort anfangen, wo schon viele
Erkenntnisse zusammengetragen wurden:
Das Reich der Vögel mit seinen rund 9800
Arten eignet sich dafür hervorragend4.
Von keiner anderen Organismengruppe kennen wir die stammesgeschichtlichen Entwicklungslinien und die Bezie-
halten und Schicksal fortlaufend erfassen8.
Detaillierte Bewegungsmuster können zudem mit physiologischen Parametern wie
dem Herzschlag kombiniert werden, ebenso mit äußeren Kennwerten wie etwa der
Lufttemperatur. Ein wichtiges Ziel der Forscher ist die Quervernetzung solcher Daten mit der geplanten Genomkartierung
der Vögel, bei der geografische Angaben
nicht fehlen sollten.
oben
Ein Fischertukan im Regenwald
Panamas trägt eine »black box« zur
Aufzeichnung seiner Flugdaten.
hungen zu anderen Arten so gut5. Die
Verbreitung vieler Vogelarten können wir
inzwischen weltweit kartieren (Bild 1);
auch wissen wir viel über ihre Populationsdichten und -dynamiken sowie ihre Lebenszyklus-Strategien6. Außerdem gibt es
bereits viele Daten dazu, wie sich Umweltveränderungen auf die Verbreitung einzelner Vogelarten auswirken7 (Bild 2). Das
erlaubt Vorhersagen zu den Folgen zukünftiger menschlicher Eingriffe. Vögel stellen
somit ideale Biomarker dar. Wegen ihrer
Mobilität und des häufigen Kontakts zu
Menschen gelten sie als eine Art globales
Frühwarnsystem in Sachen Umweltbedrohungen.
Das Wissen über die Lebensstrategien
und die Ökologie von Vögeln wollen Forscher in einem übergreifenden Netzwerk
zusammenführen. Die derzeit im Aufbau
befindliche Datenbank Movebank (www.
movebank.org) bietet Wissenschaftlern,
Naturschützern und Umweltpädagogen
Informationen zu sich verändernden Tierbewegungen. Durch den Einsatz neuer
Technologien – beispielsweise von Messgeräten und Sendern, mit denen die Tiere
ausgestattet werden – lässt sich deren Ver-
D
k
eyie
experiments
Vielfalt in einem
in
tropischen Regenwald ist für den globalen
Kohlenstoffkreislauf – und somit das Weltklima – von großer
Bedeutung. Forscher des Max-Planck-Instituts für Ornithologie
konnten zeigen, dass es vor allem die Fettschwalme sind, die in man-
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Forschungsperspektiven der Max-Planck-Gesellschaft | 2010+
REGELWERK DER VIELFALT
Zu den wichtigsten offenen Fragen gehört
die nach den Regeln, welche die biologische Vielfalt an einem gegebenen Ort bestimmen. Wie flexibel sind sie? Inwieweit
vertragen sich Arten mit ähnlicher Lebensweise, und wie häufig dürfen gleiche Typen in demselben Gebiet vertreten sein?
Warum kommen manche Tier- und Pflanzenarten nur im Gebiet A vor, aber nicht
im Gebiet B? Wieso erobert die eine Art
einen neuen Lebensraum relativ leicht,
während eine andere scheitert? Und nicht
zuletzt: Wie kann man eine geschwächte
biologische Vielfalt wiederherstellen? Bei
der Suche nach Antworten sollten wir
auch herausfinden, warum manche Arten
mit Umweltveränderungen besser zurechtkommen als andere. Wir müssen zudem
verstehen, unter welchen Bedingungen sie
sich erfolgreich anpassen können. Denn
offenbar sind die jeweiligen LebenszyklusStrategien in gewissem Umfang wandelbar. Arten in Regionen mit großer Biodiversität – in so genannten Hotspots – sind
tendenziell langlebiger, beginnen später
mit der Fortpflanzung und haben kleinere
Gelege. Um das zu verstehen, müssen wir
ergründen, wie Organismen ihre ökologischen Nischen aufteilen, wie sie Artengemeinschaften bilden und sich darin bei gegebenen Ressourcen arrangieren. Solche
chen Urwäldern des Amazonas für den Samentransport über weite
Strecken hin verantwortlich sind. Die Studie läutete eine neue Ära des
»Bio-loggings« ein, bei der die Bewegungen von Tieren aufgezeichnet
werden (Holland, R. A. et al., PLoS ONE 4, e8264, 2009).
BIOLOGIE UND MEDIZIN
Funktionierende Ökosysteme sind für das Wohl des Menschen unverzichtbar.
Sie beruhen wesentlich auf biologischer Vielfalt.
Die Biodiversität ist weltweit fast überall bedroht. Langsam erkennen
Forscher, wie Biodiversität entsteht und erhalten bleibt.
Um die komplexen Zusammenhänge zu ergründen, gilt es, verschiedenste
Organismen und Lebensformen in ihren Eigenschaften und Wechselwirkungen zu betrachten.
Bild 1 | Verteilung der Artenvielfalt von Vögeln
Zahl der Arten
in 100 mal 100
Kilometer großen
Zellen
895
400
1
Quelle: Walter Jetz lab, Yale University, nach Jetz et al. 2007, 2008
Bild 2 | Infolge des Klimawandels und der veränderten Landnutzung geht natürlicher Lebensraum verloren – so wie
in diesem Beispiel der verschiedenen Vogelarten (Prognose bis 2100).
Proportionaler
Verlust
0,50
Photo links: Reinhard Vohwinkel; Bild 1 und 2: Walter Jetz Lab, Yale University nach Daten von www.movebank.org
0,25
0,08
Quelle: Walter Jetz lab, Yale University, nach Jetz et al. 2007, 2008
Forschung darf nicht auf der Ebene der Arten aufhören. Eine Spezies bildet in der Regel verschiedene Populationen aus, und
selbst einzelne Individuen können unterschiedliche Strategien benutzen. Warum
unternehmen manche Individuen derselben Art Wanderungen, während andere
ortstreu bleiben? Warum führen manche
eine beständige Partnerschaft und andere
nicht? Ist ein Ökosystem schwer beschädigt, vermindert dies normalerweise auch
seine Biodiversität stark. Typischerweise
pflanzt sich der Schaden kaskadenartig
durch das gesamte Organismenreich fort.
Ihn nachträglich zu reparieren, wird leichter gelingen, wenn wir die Regeln kennen,
nach denen die Arten miteinander ver-
➟ Bibliographie siehe Seiten 38 und 39
flochten sind. Den ursprünglichen Zustand wird man dennoch oft nicht wieder
erreichen. Überaus nützlich wäre es aber,
wenn die betreffenden Ökosysteme für uns
eines Tages wieder ähnliche Funktionen erfüllen könnten wie zuvor, also die gleichen
Ökosystemdienstleistungen erbringen9:
etwa sauberes Trinkwasser oder Wirkstoffe
für neue Medikamente liefern. Mit den Erkenntnissen aus solcher Forschung lässt
sich auch die Landwirtschaft verbessern,
was der Ernährung der rasant wachsenden
Weltbevölkerung zugutekommt – bis hin
zu Einsparungen beim Kampf gegen Schädlinge. Ein weiterer Aspekt ist der Naturschutz. Ein Blick auf die Weltkarte mit allen über Vögel bekannten Fakten offenbart:
Die Regionen, über die wir am wenigsten
Bescheid wissen, sind ausgerechnet die Gegenden mit der höchsten Biodiversität!
Der heutige Umweltwandel bietet eine
noch nie da gewesene Gelegenheit, die
Grundregeln der biologischen Vielfalt zu
erforschen – und so zu verstehen, was Artengemeinschaften formt und lenkt. Erst
wenn wir diese Regeln besser als bisher
kennen, werden wir auch verlässlich vorhersagen können, ob die Biodiversität auf
globale Veränderungen langsam oder abrupt reagiert. Welche Eingriffe ein Ökosystem besonders gefährden und wie stark der
mögliche Schaden sein wird, können wir
dann genauer abschätzen – zum Wohl des
Menschen.
2010+ | Forschungsperspektiven der Max-Planck-Gesellschaft
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