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31.01.2017

Nachhilfe fürs Ökosystem

Restauration stärkt Resilienz und Funktion von Bestäuber-Netzwerken

Das Entfernen exotischer Pflanzenarten wirkt tiefgreifender auf Ökosysteme als bisher bekannt. Bestäubungsprozesse werden produktiver, und das Pflanzen-Bestäuber-Netzwerk gewinnt nach kurzer Zeit an Robustheit. Das zeigt eine groß angelegte Feldstudie auf den Seychellen, die Forscher am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt demnächst im Fachmagazin „Nature“ und soeben vorab online veröffentlichen.

Bei der Restauration von Ökosystemen richte sich das Augenmerk gewöhnlich auf die Pflanzenwelt, sagt PD Dr. Christopher Kaiser-Bunbury aus der Arbeitsgruppe Ecological Networks am Fachbereich Biologie der TU Darmstadt, der Initiator und Erstautor des Aufsatzes „Ecosystem restoration strengthens pollination network resilience and function“. In einem gängigen Ansatz würden nicht-einheimische Pflanzen, die zu dominant würden und überhand nähmen, entfernt. „Bisher wussten wir aber nicht, ob und wie solche Eingriffe in die Vegetation sich auf die Bestäuber und damit auf wichtige Prozesse im Ökosystem auswirken.“

Genau diesen Fragen widmete sich der Biologe in einem Forschungsprojekt auf acht Inselbergen der größten Seychellen-Insel Mahé. Auf vier Bergen wurden in einem umrissenen Areal alle exotischen Pflanzenarten wie zum Beispiel Zimt, Eukalyptus oder die Prune de France gerodet, so dass nur die ursprünglich heimische Vegetation übrig blieb. Auf vier anderen Inselbergen wurde der Bewuchs zum Vergleich belassen.

Kaiser-Bunbury und sein Team beobachteten die Pflanzen, zählten und katalogisierten die tierischen Bestäuber – Bienen, Wespen, Fliegen, Käfer, Motten, Schmetterlinge, Vögel und Geckos – über einen Zeitraum von acht Monaten zwischen September 2012 und Mai 2013. Die erhobenen Daten belegen einen deutlichen Effekt der Vegetations-Restauration: Auf den restaurierten Inselbergen verzeichnete das Team eine bis 22 Prozent größere Bestäubervielfalt und 23 Prozent mehr Besuche von Bestäubern an Pflanzen. Die Pflanzen produzierten rund 17 Prozent mehr Blüten, die auch mit einer deutlich größeren Frucht-Produktion korrelierten.

Generalisierte Bestäuber bedienen mehr Pflanzenarten

Aus diesen beschreibenden Zahlen ziehen die Forscher sekundäre Schlussfolgerungen und gewinnen Einblicke in grundlegende, biostrukturelle Zusammenhänge. So steigere sich zum Beispiel die Qualität der Bestäubung, erklärt Kaiser-Bunbury. Weniger Besuche von Bestäubern seien nötig, um eine hohe Zahl von Fruchtansätzen zu erzeugen. Die Komplexität der Interaktionen von Pflanzen und Bestäubern nehme zu. Zudem seien die Bestäuber-Arten in restaurierten Systemen generalisierter als die auf den nicht-restaurierten Inselbergen. Die Art in ihrer Gesamtheit sei also deutlich flexibler und bestäube mehr Pflanzenarten. „Unsere Experimente legen nahe, dass die Restauration zu funktional diversen und robusteren Pflanzen-Tier-Netzwerken führt“, sagt Kaiser-Bunbury. „Die Ergebnisse sprechen dafür, dass Schäden im Ökosystem zumindest teilweise reversibel sind.“ Entsprechende Effekte verzeichneten Kaiser-Bunbury und sein Team bereits wenige Monate nach dem Restaurations-Eingriff.

Vorschaubild

Restaurationsarbeiten auf der Seychellen-Insel Mahé. Zum Start des Videos auf das Bild klicken.

Mitverantwortlich für diese schnelle Antwort des Systems auf die Restauration könnte gleichsam ein „ökologisches Gedächtnis“ sein, erklärt Kaiser-Bunbury: Die hohen Bestäubungsraten beruhen womöglich auf Interaktionen von Bestäuberarten, die funktionell den ursprünglichen Gemeinschaften und Prozessen ähnlich sind. Daher können sie schnell und effizient auf eine Störung reagieren. Außerdem können Bestäuberarten aus den umliegenden Wäldern nach der Restaurierung wieder auf Inselberge zuwandern, um dort einheimische Blüten zu besuchen. Dadurch, dass Dickichte aus exotischen Pflanzen entfernt werden, finden und erreichen Bestäuber die einheimischen Exemplare leichter. Zudem geht im ausgedünnten Bewuchs weniger Pollen auf dem Weg von Pflanze zu Pflanze verloren.

Die Untersuchung zeigt auch, dass Restauration durch das Entfernen exotischer Arten mehr leistet, als heimischen Pflanzen besseren Zugang zu Licht, Wasser und den auf den Seychellen knappen Nährstoffen zu verschaffen. Es gibt einen klaren Zusammenhang zwischen der Beschaffenheit des ökologische Netzwerks und seinen Gesamtfunktionen. Das Ziel von Restauration sei nicht, eine Landschaft in den Urzustand zurückzuversetzen, sagt Kaiser-Bunbury. „Wir zeigen, dass die Restauration dazu beiträgt, natürliche Prozesse zu reaktivieren. Im Grunde ist das Nachhilfe, um das System wieder in die Balance zu bringen.“

Studie

Christopher N. Kaiser-Bunbury, James Mougal, Andrew E. Whittington, Terence Valentin, Ronny Gabriel, Jens M. Olesen & Nico Blüthgen: „Ecosystem restoration strengthens pollination network resilience and function”, in: Nature (2017), http://dx.doi.org/10.1038/nature21071

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