Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Artenreichtum stabilisiert Ökosysteme

29.09.2011
Je mehr Pflanzenarten ein Ökosystem enthält, um so stabiler und dauerhafter funktioniert es. Das zeigten jetzt Wissenschaftler der Universitäten Bern, Leipzig, Halle, München und Oldenburg.

Die Ökologen deckten auf, dass diese Stabilität durch Wandel zustande kommt: Pflanzen, die in einem Jahr völlig unnütz für das Ökosystem erschienen, waren in anderen Jahren ausschlaggebend für sein langfristiges Funktionieren. Demnach kann es durch den momentan weltweit zu beobachtenden Artenverlust zu großen Problemen kommen. Die aktuelle Studie wurde jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) veröffentlicht.

Dass ein Ökosystem mit vielen unterschiedlichen Mitspielern, die verschiedene Aufgaben übernehmen, besser funktioniert, war seit langem klar. Dies ist für so wichtige Funktionen wie den Ertrag von Biomasse (Primärprdoduktion), den Nährstoffumsatz im Boden (Nährstoffmineralisation) oder die Bestäubung wissenschaftlich gut belegt. Gerade die Primärproduktion wird aber oft von wenigen Arten getragen, viele Arten scheinen also "überflüssig" zu sein. Da liegt der Schluss nahe, dass doch bereits wenige Arten ausreichen müssten, um die wichtigen Schlüsselpositionen in einem Ökosystem zu besetzen. Dies ist jedoch keineswegs der Fall, wie die aktuelle Studie belegt.

Die Wissenschaftler konnten zeigen, dass ein wichtiger Aspekt der Diversitäts-Funktionalitätsbeziehung bisher kaum beachtet wurde: der Wandel in der Funktionsbedeutung der verschiedenen Arten über die Zeit hinweg. Scheinbar überflüssige Spezies sind in Wahrheit wichtige Faktoren für das Funktionieren des Ökosystems. "Pflanzenarten, die in einem Jahr selten sind, können im nächsten Jahr von großer Bedeutung sein. Wir konnten zeigen, dass eine Funktion in aufeinander folgenden Jahren von verschiedenen Arten dominiert wird", erläutert Helmut Hillebrand von der Universität Oldenburg.

Für ihre Untersuchungen nutzten die Ökologen Daten eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Langzeitexperimentes mit verschiedenen Wiesengemeinschaften in Jena/Thüringen. Über insgesamt sieben Jahre wurde die Entwicklung in diesen Wiesen, die sich durch die Anzahl ihrer Arten unterschieden, beobachtet. Das Resultat: Um die Produktivität einer Wiesengemeinschaft über den gesamten Untersuchungszeitraum von sieben Jahren aufrecht zu erhalten, bedurfte es mehr als doppelt so vieler Pflanzenarten als für ein einzelnes Jahr. Nur mit der maximalen Artenzahl einer Wiesengemeinschaft von 60 Pflanzenarten wurde die maximale Produktivität und Stabilität des Ökosystems in jedem Jahr erreicht.

"Für die Stabilisierung der Produktion kommt es auf die Abfolge von Arten mit komplementären Eigenschaften an", so Hillebrand. "Wiesensysteme die zwar aus vielen, aber funktionell sehr ähnlichen Arten bestehen, können dagegen keine hohe Produktivität über die Zeit garantieren", ergänzt Dr. Alexandra Weigelt, Ökologin an der Universität Leipzig. "Ein Ökosystem muss also aus Spezies bestehen, deren Eigenschaften einander ergänzen." Das Zusammenspiel von Diversität und Funktionalität ist also weitreichender als bisher angenommen und erschließt sich auch erst nach mehreren Jahren kontinuierlicher Beobachtung. Gerade langfristige Untersuchungen, wie das Jena-Experiment seien daher von großem Wert, konstatiert Wolfgang Weisser, Landschaftsökologe an der Technischen Universität München.

Dr. Eric Allan, Erstautor der Veröffentlichung und Wissenschaftler an der Universität Bern, fügt hinzu: "Wir zeigen, dass höhere Artenvielfalt eine Art Versicherung für zukünftige Funktion darstellt. In Zeiten des globalen Wandels kommt ihr damit eine besonders schützenswerte Rolle zu. Auch hinsichtlich der nachhaltigen Nutzbarkeit der Funktionen von Lebensräumen durch den Menschen ist der Schutz der Artenvielfalt also sehr wesentlich."

Sandra Hasse

Weitere Informationen:
Dr. Alexandra Weigelt
Telefon: +49 341 97-38594
E-Mail: alexandra.weigelt@uni-leipzig.de

Susann Huster | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht Professionelle Mooszucht für den Klimaschutz – Projektstart in Greifswald
29.05.2017 | Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald

nachricht Wasserqualität von Flüssen: Zusätzliche Reinigungsstufen in Kläranlagen lohnen sich
24.05.2017 | Eberhard Karls Universität Tübingen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligente Sensoren mit System

29.05.2017 | Messenachrichten

Geckos kommunizieren überraschend flexibel

29.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

1,5 Millionen Euro für vier neue „Innovative Training Networks” an der Universität Hamburg

29.05.2017 | Förderungen Preise