Durch Evolution nimmt in vielfältigen Pflanzengemeinschaften im Laufe der Zeit die Arbeitsteilung zwischen den verschiedenen Arten zu.
zVg
Grasland-Ökosysteme werden mit zunehmendem Alter widerstandsfähiger: Das ist das Ergebnis des sogenannten «Jena-Experiments», das die Universitäten Zürich, Leipzig und Jena sowie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in den zurückliegenden 17 Jahren durchgeführt haben.
Jüngste Experimente haben gezeigt, dass der Verlust von Arten in einer Pflanzengemeinschaft Ökosystemfunktionen und -leistungen wie Produktivität, Kohlenstoffspeicherung und Bodenfertilität reduziert. Mit der Verringerung der Funktionsfähigkeit gerät auch die längerfristige Stabilität und Widerstandsfähigkeit des Ökosystems in Gefahr. Wie gross diese ist, liess sich bisher jedoch nicht abschätzen, da die meisten Experimente zu kurzfristig angelegt sind, so die Forscher.
Im «Jena Experiment» hatten sich die verschiedenen Pflanzenarten in artenreichen Versuchsgemeinschaften erst nach einer zehnjährigen Etablierungsphase der angesäten Wiesenflächen gegenseitig so aneinander angepasst, dass sie gemeinsam eine stabile Biomasseproduktion auf Ökosystemebene erzielten. Bei einer geringen Pflanzendiversität hingegen wurde dieser kompensatorische Effekt nicht erreicht, und die Biomasseproduktion des Ökosystems schwankte weiterhin von Jahr zu Jahr.
Während der ersten zehn Jahre des Experiments waren die einzelnen Pflanzenarten in artenreichen Gemeinschaften noch starken Populationsschwankungen unterworfen, was auch die Stabilität auf Ökosystemebene reduzierte. Das Langzeit-Jena-Experiment zeigt nun aber, dass bei der Stabilisierung der Produktivität von Ökosystemen die Biodiversität eine zunehmend wichtigere Rolle spielt, je älter die Pflanzengemeinschaften werden.
«Wir wissen jetzt, dass sich die Mechanismen, durch die vielfältige Artengemeinschaften das Funktionieren von Ökosystemen langfristig aufrechterhalten, auch zwei Jahrzehnte später noch weiterentwickeln», sagt Erstautor Cameron Wagg von der Universität Zürich. Die Ergebnisse dieser Studie verdeutlichen, wie wichtig langfristige Experimente sind, um die unschätzbare Rolle der Biodiversität für die Aufrechterhaltung von Ökosystemdienstleistungen zu erfassen.
Bernhard Schmid von der Universität Zürich wies darauf hin, dass die neuen Ergebnisse zu weiteren Erkenntnissen der Forschungsgruppe passten, wonach in vielfältigen Pflanzengemeinschaften im Laufe der Zeit die Arbeitsteilung zwischen den verschiedenen Arten und somit auch die Produktivität und Stabilität des Ökosystems zunehme. Da stabilere Ökosysteme auch gegenüber Umweltstörungen widerstandsfähiger sind, komme vielfältigeren Ökosystemen bei der Anpassung an den globalen Umweltwandel eine besonders grosse Bedeutung zu.
