Produktivität und Artenvielfalt: „Kein kausaler Zusammenhang“

Jahrzehntelang begnügte sich die Wissenschaft mit der Antwort, dass es die Produktivität des Lebensraums sei, die seine Artenvielfalt bestimme. Nun haben ÖkologInnen des internationalen Forschungsnetzwerks „Nutrient Network (NutNet)“ die gängige Lehrmeinung überprüft – und zweifeln sie an. Die Ergebnisse der Untersuchungen dokumentiert der Forschungsartikel „Productivity is a poor predictor of plant species richness“. Erschienen ist er in der renommierten Fachzeitschrift „Science“ (Band 333, Ausgabe 6050).

„Unsere Studie zeigt, dass kein eindeutiger Zusammenhang zwischen der Produktivität und pflanzlicher Artenvielfalt besteht“, resümiert der Erstautor der Studie, Dr. Peter Adler, Pflanzenökologe der Utah State University (USA). Zu den Hauptautoren gehört auch der Oldenburger Biologe und Biodiversitätsexperte Prof. Dr. Helmut Hillebrand vom Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM) der Universität Oldenburg. Für ihn bedeuten die gewonnenen Ergebnisse einen „signifikanten Fortschritt im ökologischen Denken“, durch den sich beispielsweise der weltweite Artenschwund besser beurteilen lasse.

„Das allgemein gültige Modell“, so Hillebrand, „taucht seit den frühen 1970er Jahren in allen wichtigen Ökologielehrbüchern auf und sagt voraus, dass die Artenvielfalt mit zunehmender Produktivität zunächst ansteigt, um dann im weiteren Verlauf abzunehmen.“ Beinahe vier Jahrzehnte galt diese Diversitäts-Produktivitäts-Beziehung, die sich grafisch in Form eines Bergs darstellt, als unumstößliche Regel – und das, obwohl es seitens der theoretischen Ökologie bereits früh Bedenken gab, ob es sich dabei tatsächlich um einen kausalen Zusammenhang handele.

Um die Regel überprüfen zu können, gründete Adler zusammen mit zahlreichen internationalen ÖkologInnen die Forschungsinitiative NutNet. Unter der Koordination von Dr. Elisabeth Borer und Dr. Eric Seabloom (University of Minnesota, USA) untersucht das Team ökologische Fragestellungen zu Artenvielfalt und Funktion von Ökosystemen auf Grasflächen rund um den Globus. Für Hillebrand, der seit Beginn an dem Forschungsnetzwerk beteiligt ist, liegen dessen Vorteile auf der Hand: „In der Ökologie ist es schwer, generelle Schlussfolgerungen zu ziehen, denn viele Ergebnisse sind abhängig von Faktoren wie dem Standort oder der Jahreszeit.“ Durch das Netzwerk sei es gelungen, in 48 Untersuchungsgebieten auf fünf Kontinenten einen Datensatz von noch nicht dagewesener Qualität zu erheben. Dabei seien standardisierte Verfahren für die experimentellen Behandlungen und die Auswertung genutzt worden.

„Die Diversitäts-Produktivitätsbeziehung entpuppt sich als reines Muster ohne kausalen Zusammenhang“, so Hillebrand, der den einzigen deutschen Standort untersuchte. „Unsere Experimente legen den Schluss nahe, dass sowohl Produktivität als auch Diversität der Pflanzengemeinschaften von der Verfügbarkeit von Ressourcen für das Pflanzenwachstum abhängen.“ Hierbei sei nicht nur die Menge wichtig, sondern vor allem das Verhältnis der Bausteine untereinander. Beides, Verfügbarkeit und Verhältnisse, unterlägen stark dem globalen Wandel durch menschliches Wirken. „Für das Ziel, Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die Biodiversität vorhersagen zu können, müssen wir zu besseren Modellvorstellungen kommen und uns von zu einfachen Erklärungsmustern verabschieden“. Adler ergänzt: „Die Erkenntnisse der NutNet-Gruppe sollen Ökologen ermutigen, wichtige Details näher zu untersuchen, die die Diversität ebenso beeinflussen.“

Kontakt: Prof. Dr. Helmut Hillebrand, Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM), Tel.: 0441/798-3614 oder 04421/944-8102, E-Mail: helmut.hillebrand@uni-oldenburg.de