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Gebirge bereiten Boden für Artenreichtum

22.10.2018

Gebirge machen zwar nur rund zehn Prozent der Erdoberfläche aus, beherbergen aber ein Viertel aller landlebenden Tierarten. WissenschaftlerInnen des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums, der Goethe-Universität Frankfurt und anderer internationaler Institutionen haben nun erstmals belegt, dass der Artenreichtum von Wirbeltieren in Gebirgen durch die Vielfalt der Bodentypen und das Ausmaß der Erosion beeinflusst wird. Wie die kürzlich im Fachjournal „Nature Geoscience“ erschienene Studie zeigt, spielt der Einfluss geologischer Gegebenheiten auf den Artenreichtum unabhängig vom heutigen Klima eine wichtigere Rolle als bisher vermutet.

Wer vom Flachland in die Berge fährt, merkt es schnell: Gebirge bieten Abwechslung fürs Auge – nicht nur was die Höhen angeht, sondern auch was die Natur betrifft. In diesen biologischen Hotspots summt, brummt, wogt und sprießt es einfach vielfältiger. Lässt sich dieser Artenreichtum anhand geologischer Eigenschaften erklären?


Berglandschaft im Schweizer Wallis: Vielfältige Bodentypen sorgen hier, wie auch in anderen Gebirgen weltweit, für einen vergleichsweise großen Artenreichtum an Wirbeltieren.

Copyright: Susanne Fritz


Im Gegensatz dazu verringern hohe Erosionsraten in Gebirgen die biologische Vielfalt, weil dadurch Lebensräume verlorengehen. Hier ein Erdrutsch in den Hengduan-Bergen in Südwestchina.

Copyright: Susanne Fritz

Um Antworten darauf zu erhalten, hat ein internationales Team Daten zum heutigen Vorkommen über 20.000 landlebender Wirbeltierarten – Amphibien, Vögel und Säugetiere – auf allen fünf Kontinenten ausgewertet. Der Großteil der Arten ist erst nach der Herausbildung der weltweiten Gebirgsketten entstanden. Die ForscherInnen konnten dahereinen Zusammenhang zwischen ihrer Vielfalt und den geologischen Charakteristika ihrer Heimat herstellen.

„Unsere Auswertung zeigt erstmals, dass in Gebirgen die Artenvielfalt global gesehen dort besonders hoch ist, wo auch die geologische Vielfalt hoch ist, es also viele unterschiedliche Gesteins- und Bodentypen gibt, und die Erosionsraten langfristig gering sind“, sagt der an der Studie beteiligte Prof. Dr. Andreas Mulch, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum und Goethe-Universität Frankfurt.

Die Ergebnisse bestätigen zudem frühere Studien, die zeigen, dass sich hohe Artenvielfalt in Gebirgen bevorzugt mit einem abwechslungsreichen Relief entwickelt. Erklären lässt sich das, weil unterschiedliche Bodentypen und ein stark zerklüftetes Gebirge eine große Vielfalt an Lebensräumen schafft, die von verschiedenen Arten besetzt werden können.

Mit ihrer Studie betreten die WissenschaftlerInnen Neuland, denn nur selten wurden bisher fächerübergreifend die verschiedenen Einflussfaktoren zu Artenreichtum in Gebirgen analysiert. „Geologische Einflussfaktoren wurden bisher vernachlässigt.

Dabei handelt es sich in Wirklichkeit um ein komplexes Zusammenspiel, denn ein Gebirge ist nicht einfach da, sondern entsteht über eine lange Zeit hinweg und beeinflusst das Klima zum Beispiel durch Bildung von Regenschatten. Das Zusammenspiel von stark zerklüfteten Bergen und lokalem Klimawandel über lange Zeiträume bietet besonders gute Chancen für die Entstehung neuer Arten“, so Dr. Susanne Fritz, Ko-Autorin der Studie, vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum.

Den Wechselwirkungen zwischen Klima und Geologie ist es wohl auch zuzuschreiben, dass der Einfluss der Ausgestaltung der Erdoberfläche auf die biologische Vielfalt sehr unterschiedlich ausfällt, wenn man einzelne Regionen betrachtet.

„Die Vielfalt der Bodentypen ist überall ein wichtiger Faktor, um den Artenreichtum zu erklären. Doch lediglich in den europäischen Alpen, Karpaten und Pyrenäen ist sie ausschlaggebend. In den nord- und südamerikanischen Bergketten hängt der Artenreichtum aus geowissenschaftlicher Sicht vor allem davon ab, wie abwechslungsreich das Relief ist“, fasst Fritz diese Ergebnisse zusammen.

Mit Blick auf die Zukunft regen die Autoren der Studie an, die Ergebnisse biologischer und geowissenschaftlicher Forschung – beispielsweise Erkenntnisse zur Evolutionsgeschichte von Arten und der Herausbildung von Gebirgen – enger zu verzahnen. Ein besserer Einblick in diese Langzeitprozesse wäre auch für die Gegenwart wichtig, wie Mulch ausführt:

„Wenn wir die Auswirkungen von Gebirgsbildung auf Artenvielfalt untersuchen, erforschen wir gleichzeitig, in welchem Tempo und wie sich Arten anpassen, wie sich ihre Verbreitungsgebiete verändern oder warum sie ausgestorben sind. Klimatische und geologische Prozesse greifen hier ineinander. Damit schaffen wir Wissen zu Themen, die für die Gesellschaft relevant sind, um mit der Veränderung unserer Natur als Folge des Klimawandels umzugehen.“

Die Natur mit ihrer unendlichen Vielfalt an Lebensformen zu erforschen und zu verstehen, um sie als Lebensgrundlage für zukünftige Generationen erhalten und nachhaltig nutzen zu können - dafür arbeitet die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung seit nunmehr 200 Jahren. Diese integrative „Geobiodiversitätsforschung“ sowie die Vermittlung von Forschung und Wissenschaft sind die Aufgaben Senckenbergs.

Drei Naturmuseen in Frankfurt, Görlitz und Dresden zeigen die Vielfalt des Lebens und die Entwicklung der Erde über Jahrmillionen. Die Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Das Senckenberg Naturmuseum in Frankfurt am Main wird von der Stadt Frankfurt am Main sowie vielen weiteren Partnern gefördert. Mehr Informationen unter www.senckenberg.de.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Kontakt

Prof. Andreas Mulch
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum & Goethe-Universität Frankfurt
Tel. +49 (0)69 7542 1881
andreas.mulch@senckenberg.de

Dr. Susanne Fritz
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum
Tel. +49 (0)69 7542 1803
susanne.fritz@senckenberg.de

Originalpublikation:

Antonelli, A. et al. (2018): Geological and climatic influences on mountain biodiversity. Nature Geosciene, doi: 10.1038/s41561-018-0236-z

Sabine Wendler | idw - Informationsdienst Wissenschaft

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