Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Intensivierte Landwirtschaft führt überall zu den gleichen Arten

01.12.2016

Wo Menschen Grünlandflächen intensiver bewirtschaften, nimmt nicht nur die Artenvielfalt ab, sondern die Landschaft wird eintöniger und schließlich bleiben überall die gleichen Arten übrig. Somit wird die Natur ihre „Leistungen“ von der Bodenbildung für die Nahrungsproduktion bis zur Schädlingsbekämpfung nicht mehr erbringen können. Unter Leitung der Technischen Universität München (TUM) haben 300 Wissenschaftler erstmals untersucht, welche Konsequenzen intensivere Landnutzung über Artengruppen hinweg auf Landschaftsebene hat.

Normalerweise ist jede Wiese anders und unterschiedliche Arten finden irgendwo einen passenden Lebensraum. Die intensive menschliche Landnutzung führt zu weniger unterschiedlichen Pflanzengemeinschaften auf Grünlandflächen und so bieten diese immer weniger Arten einen Lebensraum: Das ist der Auslöser des zunehmenden Verlusts an Arten.


Der Kriechende Hauhechel oder Ononis repens ist eine Wirtspflanze der Weichwanze, die seinen Pflanzensaft aussaugt oder gelegentlich auch Insekten, die an den Drüsenhaaren des Hauhechels kleben.

(Foto: Lars Skipper)

In bisherigen Studien wurden lediglich einzelne Artengruppen wie Vögel innerhalb eines Lebensraumes und dies nur auf einer bestimmten Fläche untersucht. Aber könnte nicht der lokale Artenverlust einen viel größeren Effekt haben, wenn dies auf Landschaftsebene untersucht und für die gesamte Vielfalt des Lebens – von Einzellern bis zu Wirbeltieren – betrachtet wird?

Für eine in „Nature“ veröffentlichte Studie haben Wissenschaftler einen einzigartigen Datensatz mit eben dieser Fragestellung analysiert und ausgewertet. Hierdurch konnte zum ersten Mal statistisch belegt werden, dass durch die Intensivierung alle Wiesen gleichartig werden und nur noch Lebensraum für einige wenige Arten bieten und dies über verschiedene Regionen Deutschlands hinweg.

„Die Daten sind in den Biodiversitätsexploratorien, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert werden, auf 150 Grünlandflächen seit 2008 erhoben worden“, erklärt Professor Wolfgang Weisser vom Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie der TUM und einer der Gründer dieses Schwerpunktprojektes. „Es sind die wohl umfassendsten ökologischen Freilandversuchsflächen in Europa“, sagt Weisser.

4000 Arten sind für die Studie ausgewertet worden

Die Versuchsflächen, deren Daten in die Studie einflossen, umfassen das UNESCO Biosphären-Reservat Schwäbische Alb, den Nationalpark Hainich und dessen Umgebung sowie das Biospärenreservat Schorfheide-Chorin. Alle drei Regionen unterscheiden sich in Klima, Geologie sowie Topografie, werden aber von Landwirten in einer für Europa typischen Weise bewirtschaftet.

Mehr als 4000 Arten wurden mit einem neuartigen statistischen Verfahren analysiert. Mit der neuen Methode können nicht-lineare Auswirkungen auf die Unterschiedlichkeit der Artengemeinschaften zwischen Grünlandflächen entlang eines kontinuierlichen Nutzungsgradienten (Grasschnitt, Düngung und Beweidung) verfolgt werden.

Daten entlang der Nahrungskette vom Einzeller im Boden bis zu den Vögeln

Einzigartig war, dass Daten von Organismen im Boden wie von Bakterien, Pilzen und Tausendfüßlern einbezogen wurden. „Wir haben erstmals alle Artengruppen entlang der Nahrungskette auf unterschiedlich genutzten Grünländern in verschiedenen Regionen untersucht“, sagt Dr. Martin M. Gossner, Erstautor der Studie und inzwischen an der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL in der Schweiz tätig.

Die Arten wurden in zwölf Gruppen unterteilt entsprechend ihrer Position in der Nahrungskette sowie ob sie ober- oder unterirdisch leben: So zählen zu einer Gruppe der oberirdisch lebenden Organismen beispielsweise die Primärproduzenten, darunter sind vor allem Pflanzen zu verstehen. Weitere Gruppen sind etwa Pflanzenfresser und -bestäuber sowie deren Fressfeinde.

Arten nehmen bereits bei moderater Landnutzung ab

Im Ergebnis war es egal ob Grünlandflächen nur moderat oder intensiv vom Menschen bewirtschaftet wurden. Hierbei wird beispielsweise zwischen zwei- oder mehrmaligem Grasschnitt pro Jahr unterschieden.„Die Artenangleichung schreitet nicht parallel zur Nutzungsintensivierung voran, so unsere Beobachtung, sondern schon bei einer moderaten Bewirtschaftung von Grünland reduzieren sich die Artengemeinschaften überregional auf die gleichen, wenig anspruchsvollen Generalisten“, sagt Gossner – „eine weitere Nutzungsintensivierung dann eigentlich keinen weiteren Effekt.“

Ein Beispiel für eine anspruchsvolle Art: Der Kriechende Hauhechel (Ononis repens, Foto) ist eine Wirtspflanze der Weichwanze (Macrotylus paykulli), die seinen Pflanzensaft aussaugt oder gelegentlich auch Insekten, die an den Drüsenhaaren des Hauhechels kleben bleiben. Wird der Hauhechel zugunsten gewöhnlicher Grasarten mit hohem Futterwert immer seltener, entzieht dies der Wanze die Lebensgrundlage und so sterben beide letztendlich aus.

Dies bedeutet, dass bereits eine geringe Intensivierung der Wiesen- und Weidennutzung vielen Arten der Fauna und Flora wie Hauhechel und Wanze kein Überleben ermöglichen, wodurch nur noch die Arten übrig bleiben, die keine allzu großen Ansprüche an spezielle Futterpflanzen und abiotische Umweltbedingungen stellen. Dieser Effekt wird ‚Biotische Homogenisierung’ genannt. "Die Intensivierung der Mahd ist der Hauptverursacher für die biotische Homogenisierung", sagt Professor Eric Allan von der Universität Bern, Letztautor der Studie.

„Neu ist nun die Erkenntnis, dass die Artengleichschaltung über Landschaften hinweg eintritt und somit den Artenreichtum auf regionaler und nationaler Ebene reduziert“, sagt Gossner – „was die vermutlich bedeutendere Konsequenz der Nutzungsintensivierung ist als der lokale Artenverlust für sich alleine betrachtet.“

Weniger Interaktion zwischen Arten verändert Ökosystem

Deshalb seien vom Menschen extensiv bewirtschaftete Grünlandflächen zum Schutz der Artenvielfalt unerlässlich, weil mit dem Rückgang der Artenvielfalt genauso die Interaktionen zwischen einzelnen Arten zurückgehen: „Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Konsumenten werden durch eine intensivere landwirtschaftliche Nutzung schwächer“, sagt Gossner – „was am Ende die Abläufe im Ökosystem verschiebt und verändert.“

Nur wenn möglichst viele Arten über größere Flächen hinweg den für sie speziell notwendigen Lebensraum finden, können sogenannte Ökosystemdienstleistungen noch intakt bleiben, die dem Wohl des Menschen zugute kommen. Denn die "Dienstleistungen der Natur" helfen beispielsweise dabei, die Lebensmittelproduktion zu erhöhen, indem die Bodenbildung verbessert wird, aber auch Schädlinge in Schach zu halten.

Fotos zum Download: https://mediatum.ub.tum.de/1339261

Publikation:
Martin M. Gossner et al: Land-use intensification causes multitrophic homogenization of grassland communities, Nature 2016.
DOI: doi:10.1038/nature20575

Kontakt:
Dr Martin M. Gossner
Technische Universität München
Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie
Über: Eidgenössische Forschungsanstalt WSL
Tel.: +41 44 739 2588
martin.gossner@tum.de

Prof. Dr. Wolfgang W. Weisser

Technische Universität München

Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie

Tel.: +49 8161 71-3496

wolfgang.weisser@tum.de

http://www.toek.wzw.tum.de

Weitere Informationen:

https://www.tum.de/die-tum/aktuelles/pressemitteilungen/detail/article/33571/
Fotos zum Download: https://mediatum.ub.tum.de/1339261

Dr. Ulrich Marsch | Technische Universität München

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Aus-Schalter für Nebenwirkungen
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Biochemie

nachricht Ein Fall von „Kiss and Tell“: Chromosomales Kissing wird fassbarer
22.06.2018 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics