Mit sanftem Ruck hebt die stählerne Gondel vom Boden ab. Der Elektromotor des hellgrün lakkierten Baukranes summt leise, die Luft flirrt feuchtheiß zwischen den Blättern der turmhohen Baumriesen. Gut 20 Meter geht es hinauf, dann dirigiert Wilfried Morawetz die luftige Forschungsplattform mit dem Joystick zu einer Astgabel. Der Botaniker, Professor in Leipzig, hat eine exotisch blühende Epiphyte ausgemacht – eine Pflanze, die nicht in der Erde wurzelt, sondern auf Bäumen lebt. Nach kurzem Fotostopp geht es wieder aufwärts. In weitem Bogen schwebt Morawetz durch die Wipfel des unberührten Urwaldes.
Noch vor wenigen Jahren war dies der Traum aller Wissenschaftler, die sich mit der weitgehend unerforschten Flora und Fauna des Regenwaldes beschäftigten. Denn der größte Teil aller Arten von Pflanzen und Tieren lebt hier nicht auf dem Boden, sondern im dichten Geflecht der Äste und Zweige – 30, 40, 50 Meter über der Erde. Das System Regenwald kann nur der begreifen, der das Mit- und Gegeneinander im Kronenraum erforscht. Viele Ansätze hat es gegeben, das Dach des Dschungels systematisch zu erforschen (bild der wissenschaft 2/1990, “Forschung am Drahtseil”), mit Bergsteigerausrüstung von unten oder Zeppelinen von oben – doch alle erwiesen sich als wenig praktisch. Morawetz, der 1994 von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften an das Botanische Institut der Leipziger Universität wechselte, hat die Nachteile selbst kennengelernt: “Die Kletterei läßt keine Flächenbeobachtungen zu, und mit Bretterstegen kommt man nie bis in die obersten Schichten des Blätterdaches, wo die meisten Blumen blühen und wo deshalb auch die meisten Vögel und Insekten leben.” Außerdem beschädigen die teilweise von Luftschiffen herabgelassenen, bis zu 120 Quadratmeter großen Plattformen durch ihr Eigengewicht die Pflanzen und verjagen die Tiere. Fogging – das Begasen der Bäume – lehnt Morawetz völlig ab: Tote Tiere zu zählen, ist seine Sache nicht.
“Ich möchte das Wechselspiel der Organismen, das Miteinander der Tiere und Pflanzen im Regenwald verstehen”, sagt der Professor. “Ich will wissen, wie diese für einen Menschen kaum faßbare Vielfalt von Arten und Individuen in einem der wichtigsten Lebensräume der Erde funktioniert. Welche Arten besetzen die Schlüsselrollen, welche ökologischen Reserven hat der Regenwald?”
Mit solchen Problemen beschäftigen sich die Wissenschaftler, seit Alexander von Humboldt vor 200 Jahren den Oberlauf des Orinoco bereiste. Schon Humboldt sah in der Artenfülle den Motor für die Evolution des Lebens. Viele seiner Fragen sind bis heute nicht beantwortet, aber der Zeitdruck auf die Ökologen nimmt zu. Damals waren es allenfalls die Yanomami-Indianer, die ein paar Bäume schlugen, um sich ein Kanu oder eine Hütte zu bauen. Heute gibt es nur noch wenige tropische Regenwälder, die vom Einfluß der Zivilisation – von Brandrodungen, Straßenbau und Staudämmen – unberührt geblieben sind.
Der erste Baukran zur ökologischen Forschung wurde auch an einer längst zivilisierten Stelle montiert. Der Biologe Dr. Joe Wright vom Smithsonian Tropical Research Institute errichtete ihn vor sechs Jahren auf dem Gelände eines Stadtparks in Panama City, um damit bequem in die Gipfel der Bäume zu gelangen. Als Morawetz den Panama-Kran sah, wußte er gleich: Gelänge es, einen solchen Kran an einen Platz im unberührten Amazonien zu bringen und eventuell sogar auf Schienen zu stellen, würde das der Regenwaldforschung ganz neue Aussichten verschaffen. Nicht nur Blüten und Blätter sind von oben besser zu beobachten, auch Vogelkundler, Schlangenforscher und Insektenspezialisten hätten erstmals freien Zugang zu “ihren” Tieren. Für die Ökologie wäre es wichtig, in der Höhe Luftströmungen, Feuchtigkeit und Kleinklima messen zu können. Wo die Forscher bisher wegen ihrer eingeschränkten Beweglichkeit mit dem Sammeln neuer Arten vorlieb- nehmen mußten, hätten sie nun die Chance, die Arbeit verschiedener Fachdisziplinen zu koordinieren und ihre Ergebnisse miteinander zu verknüpfen.
Ende 1995 unternahm Morawetz nach abenteuerlichen Bauarbeiten schließlich die erste Probefahrt in die Wipfel am Surumoni, einem kleinen Schwarzwasserzufluß des Orinoco. Seither ist die Station ständig von einigen Technikern und von drei oder vier Studenten besetzt. Andere Wissenschaftler leben 15 Kilometer stromaufwärts, in einem Ort mit dem Namen La Esmeralda.
Bei der heutigen Kranfahrt hat Morawetz einen Gast: Karl Eduard Linsenmair, Biologie-Professor an der Uni Würzburg. Er interessiert sich vor allem dafür, wie biologische Gemeinschaften funktionieren, zwischen verschiedenen Tierarten, aber auch zwischen Tieren und Pflanzen. Den Ameisen gilt dabei seine besondere Aufmerksamkeit. Auf dem Weg in die Wipfel läßt er immer wieder seine Kamera auf die emsigen Winzlinge blitzen, von denen einige Arten oben im Geäst armlange Nester bauen. Bei aller Begeisterung findet Linsenmair dennoch Anlaß zur Kritik: “Das Schaukeln der Gondel ist problematisch, und die Fläche, die man mit dem Kran überstreichen kann, ist zu klein.”
Hinter dem Urteil steht allerdings ein wenig Konkurrenzdenken: In diesem Jahr beginnt Linsenmair zusammen mit dem Ulmer Botaniker Prof. Gerhard Gottsberger und dem Darmstädter Ökologen Prof. Ulrich Lüttge rund 1000 Kilometer entfernt ein ähnliches Projekt in Französisch-Guayana. Dort soll an zunächst drei 60 Meter hohen Stahlmasten mitten im Regenwald ein Gondelsystem installiert werden (siehe Kasten “Hangeln, Gleiten, Schweben”, Seite 23). Linsenmair setzt vor allem auf die kostengünstige Möglichkeit zum Ausbau des Mastensystems COPAS (Canopy Operation Permanent Acces System): Wenn erst einmal das Grunddreieck steht, könnte man mit nur einem zusätzlichen Träger die Beobachtungsfläche von anfangs einem Hektar verdoppeln. Ein weiterer Vorteil von COPAS ist seine Flexibilität: Morawetz mußte beim Verlegen der Krangleise auf die Beschaffenheit des Bodens achten, was die Wahl der Standorte einschränkte. Linsenmair dagegen kann seine Masten plazieren, ohne auf Hügel, Senken und Bäche Rücksicht nehmen zu müssen.
Das Hauptproblem – und ein weiterer Konkurrenzgrund – für COPAS wie für den Kran am Surumoni ist natürlich das Geld: “Nur das Verstehen erlaubt einen wissenschaftlich fundierten Naturschutz einerseits, und andererseits die Entwicklung von Nutzungsformen im Regenwald, die langfristig sowohl ökologisch wie ökonomisch sind. Unsere Arbeit im Regenwald ist für das Überleben des Menschen auf diesem Planeten deshalb sicher wichtiger als, um nur ein Beispiel zu nennen, die der Teilchenphysiker mit ihren teuren Maschinen”, entrüstet sich der Biologe über die nur tröpfelnde Forschungsförderung. Morawetz war deshalb froh, daß ihm die European Science Foundation das Geld für ein kleines Urwaldsymposium bewilligte, zu dem er seine deutschen Kollegen eingeladen hatte – auch den Konkurrenten Linsenmair. “Wir sollten wenigstens über eine sinnvolle Kooperation nachdenken, die Projekte gegenseitig vorstellen und über die Vor- und Nachteile reden”, meint er.
Linsenmair bestätigt: “Ich habe das Unternehmen von Morawetz in jeder Phase unterstützt, als Gutachter wie als Geldbeschaffer. Ich bin mit keinem System verheiratet und werde mir beide kritisch anschauen. Der Bau des Krans wird sich wissenschaftlich auch dann rentieren, wenn sich am Ende zeigt, das COPAS ihm überlegen ist.”
Aber auch die Wissenschaft kommt bei diesem Treffen im Urwald nicht zu kurz. Die ersten 18 Monate am Surumoni haben eine Reihe interessanter Erkenntnisse gebracht – wenn sie auch zunächst vor allem dazu dienen sollten, die wichtigsten Tier- und Pflanzenarten auf dem 1,4 Hektar großen Areal kennenzulernen, die der Kran überstreicht. 1060 Bäume sind mittlerweile erfaßt. Während die permanent besetzte Wetterstation in drei Meßhöhen Daten über Klima und Wasserhaushalt sammelt, bestimmten Ornithologen aus Wien bereits 239 Vogelarten.
Dabei machten Mitarbeiter von Prof. Hans Winkler, dem zuständigen Forscher, einige Entdeckungen. Sie beobachteten zum Beispiel fruchtfressende Vögel, die in Höhlen nisten und sich dort am Echo ihrer klickenden Rufe orientieren. Humboldt hatte Fettschwalme zwar schon im äußersten Norden Venezuelas gesehen, daß sie aber auch am Orinoco leben, ist für die Wissenschaft neu. Dafür sind Zugvögel weit seltener, als etwa in den Regenwäldern Mittelamerikas. Auch die Tyrannen, sonst tropische Allerweltsvögel, die ihren Namen dem bei einigen Arten aggressiven Revierverhalten verdanken, sind überraschenderweise recht spärlich vertreten.
Das Erfassen der Vogelarten ist aber nur der erste Schritt. Ihr Verhalten erfordert geduldigere Studien. Dabei kommen die Bioakustiker zum Zug: Zunächst läßt Winkler die Bedingungen für die Schallausbreitung im Wald abhängig von Höhe, Tages- und Jahresklima analysieren. Zugleich wird geprüft, ob die Gesänge der Vögel an die Höhe der Singwarte, die Tageszeit oder an die Saison angepaßt sind, um unter verschiedenen Bedingungen von Hall, Dämpfung und Luftturbulenzen optimal “gesendet” werden zu können. Die Anpassung des Gesangs an die hier üblichen extremen Wechsel des Kleinklimas “könnte für die Entstehung vieler Vogelarten eine Rolle gespielt haben”, vermutet Winkler.
Ein anderer Forschungsschwerpunkt sind die Ameisen. Bis zu 61 Arten haben Karl Eduard Linsenmair und seine Mitarbeiter auf früheren Expeditionen in Malaysia auf einem einzigen Urwaldriesen gezählt. Hier am Surumoni sieht es ähnlich aus. Das Mit- und Gegeneinander der verschiedenen Ameisen bildet ein verwirrendes Muster. “Obwohl es Kämpfe um Nahrung, etwa faulende Früchte gibt, werden selbst die kleinen Völker nicht grundsätzlich verdrängt.
Doch wie sich welche Arten finden und welche dann in der Wohngemeinschaft auf einem Baum dominieren, das haben wir bis heute nicht verstanden”, sagt der Professor. Er vermutet, daß die Dominanz einer Art immer nur relativ ist und weniger von der Größe und Stärke der Tiere abhängt als vielmehr von dem Alter der Kolonie. Auch der Zufall spielt eine Rolle: “Wer zuerst kommt, mahlt zuerst.” Noch nie jedenfalls hat Linsenmair in verschiedenen Kronen derselben Baumart Lebensgemeinschaften mit der gleichen Zusammensetzung der Arten und der gleichen Hierarchiestruktur gefunden.
Es gibt noch unzählige Fragen, aber über eines herrscht unter den Wissenschaftlern Einigkeit: Die Ameisen spielen eine Schlüsselrolle in der komplexen Ökologie des Regenwaldes. Ihr Verhalten beeinflußt große Teile der Pflanzen- und Tierwelt. Die Arbeiterinnen mancher Arten legen etwa in den Wipfeln, an Lianen oder Astgabeln kleine “Gärten” an und bringen dorthin gezielt Samen von Pflanzen, die ihnen nützen. Sie schaffen dafür sogar eigens Erde auf die Bäume. Ohne Ameisen sähe die Zusammensetzung der Botanik völlig anders aus. Die Pflanzen wiederum bestimmen mit, welche Schmetterlinge, Käfer, Vögel und Fledermäuse sich einfinden. Dabei ist die Evolution keine Einbahnstraße: Manche Baumarten locken mit Nektardrüsen auf den Blättern gezielt solche Ameisen an, die ihre jungen Triebe vor blattfressenden Insekten verteidigen.
Noch unscheinbarer als die Ameisen, aber kaum weniger wichtig, sind die Pilze des Regenwaldes. Obwohl man die meisten Arten nur unter dem Mikroskop sehen kann, kontrollieren sie das Mosaik der Baumarten im Dschungel. Denn im Regenwald sind kaum einmal mehrere Bäume oder Pflanzen der gleichen Art unmittelbar nebeneinander anzutreffen. Der Botaniker Joe Wright hat dafür eine Erklärung: “Wir wissen inzwischen nach ausgiebigen Feldversuchen sicher, daß sich die Pilze an bestimmte Baumarten anpassen. Sie sondern dann Stoffe in den Boden ab, die in der unmittelbaren Umgebung der Mutterpflanze das Wachstum von deren Keimlingen hemmt.”
Aber eben nur das Wachstum der eigenen Sämlinge – Jungpflanzen anderer Bäume bleiben von den Pilzen verschont. Darüber, wie diese Pilze es anstellen, nur für eine Art giftig zu wirken, gibt es bisher nur Hypothesen. Sicher sind aber die Konsequenzen: Die Pilze verhindern die Ausbildung von Monokulturen und sorgen für ein stabiles Ökosystem. Damit scheint dieser Mechanismus einer der Schlüssel für die breite Artenstreuung der Flora im Regenwald zu sein.
Doch mit der Aufklärung einzelner Zusammenhänge und dem wachsenden Wissen werden auch einige Illusionen zerstört. Die riesige Artenvielfalt des Regenwaldes zum Beispiel ist ein immer wiederkehrendes Argument für seinen Wert als Genarchiv und Motor der Evolution. Hier muß man demnächst wohl Abstriche machen. Zwar stimmt es nach wie vor, sagt der Bonner Botaniker Prof. Wilhelm Bartlott, “daß ein einziger Baum am Amazonas von bis zu 178 verschiedenen Epiphyten-Arten besiedelt wird, dazu von so vielen Ameisenarten, wie in ganz England leben, doch darf man diese Zahlen nicht einfach linear auf eine größere Fläche extrapolieren.”
Ob die bislang geschätzte Zahl von 30 Millionen Arten im tropischen Regenwald aufrechterhalten werden kann – wissenschaftlich beschrieben sind auf der ganzen Welt bisher 1,75 Millionen Arten – ist damit zweifelhaft geworden. Dr. Henrik Balslev, ein Spezialist für Palmen im Regenwald: “Nach einer neuen Untersuchung der in Südamerika beschriebenen Palmenarten muß man jetzt wohl davon ausgehen, daß es statt 280 tatsächlich nur 141 Arten sind. Die anderen sind Unterarten, Rassen – oder einfach nur systematische Irrtümer.” Allerdings: Selbst wenn man von den Palmen einfach auf andere Tier- und Pflanzenarten schließen und die bisherigen Schätzungen über die Artenzahlen des Regenwaldes generell halbieren würde, bliebe die Tatsache, daß man dort 90 von 100 Arten immer noch nicht kennt – geschweige denn die Rolle, die sie in der Ökologie spielen.
“Wir stehen noch ganz am Anfang”, meint Morawetz. Er fordert: “Wir müssen gemeinsam klären, wie dieses komplizierte Ökosystem funktioniert. Darin bringen uns die neuen Methoden ein großes Stück weiter.” Mit einem eleganten Schwenk steuert er dabei den Kranausleger an einem ausladenden Ast vorbei. Ein leuchtend roter Papagei behält von dort die Gondel neugierig im Auge, bis sie wieder auf dem Boden aufsetzt.
Hangeln, Schweben, Gleiten
Es gab in den vergangenen Jahren viele Versuche, die lebensreiche, aber schwer zugängliche Wipfelregion des tropischen Regenwaldes für die Forschung zu erschließen. Mit dem Dschungelkran am Oberlauf des Orinoco in Venezuela und der geplanten Seilbahn COPAS in Französisch-Guayana können Zoologen und Botaniker eine große Fläche bei gleichzeitig großer Bewegungsfreiheit beobachten.
Der Baukran von Prof. Wilfried Morawetz von der Universität Leipzig hat viele Vorteile: Es ist eine bekannte Technik, mit der man Ziele in den Baumkronen leicht ansteuern und interessante Objekte wieder finden kann.
Der Kran steht auf einem 120 Meter langen Gleisabschnitt und überstreicht mit seinem Ausleger eine Fläche von 1,4 Hektar, etwas mehr als ein Fußballfeld. Die Nachteile: Schienen und Camp am Boden können bei Hochwasser überschwemmt werden. Der Aufbau ist schwierig; für die Gleise muß man eine Schneise in den Wald schlagen.
Die Seilbahn COPAS des Würzburger Ameisenspezialisten Prof. Eduard Linsenmair soll mit drei Masten von 60 Meter Höhe an einem Nebenfluß des Orinoco errichtet werden. Die Masten sind die Eckpunkte eines Dreiecks mit einer Seitenlänge von 40 Metern. Die Vorteile des Systems: Der Wald wird kaum gestört, es ist flexibel und die Beobachtungsfläche von anfangs knapp einem Hektar kann durch nur einen zusätzlichen Mast verdoppelt werden. Als EU-Staat bietet Französisch-Guayana außerdem leichtere Arbeitsbedingungen als Venezuela. Als Nachteile müssen die Forscher eventuell größere Schwankungen der Gondel in Kauf nehmen. Weitere Methoden:
Begasen der Baumkronen (Fogging), um die Zahl der darauf lebenden Tierarten zu bestimmen. Problem: Die meisten Tiere sind danach tot.
Bäume werden gefällt, mit Feldstechern abgesucht oder mit Bergsteigerausrüstung erklettert; dabei werden auch Kameras und Tonbänder in den Kronen installiert. Problem: Teilweise lebensgefährlich für die Forscher, zudem schwere Eingriffe in den Wald.
Kletterstege (Walkways) und Plattformen zwischen den Baumkronen. Problem: Eingeschränkte Mobilität der Forscher, aber gesteigerte Mobilität der Tiere, die die Verbindungen nutzen und die Registration verfälschen.
Beobachtung aus Leichtflugzeugen und Zeppelinen. Problem: Die Forschung ist windabhängig. Längere Arbeiten an einem Ort sind nicht möglich.
Manfred Schulze
