Die Verteilung der Arten

In den Hotspots wie auch sonst gilt: In Richtung der Pole nimmt die Diversität der Arten ab, womit sich das Klima als ein entscheidender Faktor für die Artenverteilung zeigt. „Die hohe ganzjährige Pflanzenproduktion in der Äquatorzone bedeutet im Vergleich zu den Polarregionen ein reichliches Nahrungsangebot“, sagt Jaron Adkins, Ökologe an der Utah State University, der Nahrungsbeziehungen zwischen Organismen und ihren Nahrungsquellen untersucht.

Aufgrund der starken Sonneneinstrahlung und der hohen Niederschlagsmengen in Äquatornähe können Pflanzen dort gut gedeihen und über Fotosynthese eine große Menge an Biomasse produzieren. Die Vielfalt an Pflanzenarten steigt und in der Folge im ganzen Nahrungsnetz die Vielfalt an Pflanzenfressern, Allesfressern und Fleischfressern. „Was ein Tier frisst, bestimmt, wo es leben kann und wie gut es gedeihen wird. Beispielsweise wird ein Pflanzenfresser in einer kargen Wüste offensichtlich nicht so gut zurechtkommen wie in einem üppigen Wald oder Grasland“, sagt Adkins. Doch die Zusammenhänge sind noch komplexer, wie die Forschung zeigt.

Das Niederschlagsmuster zählt

Die Vielfalt der Tier- und Pflanzenarten wird weltweit auch durch verschiedene Niederschlagsmuster beeinflusst, die sich in der zeitlichen Verteilung und Dauer unterscheiden. Jaron Adkins stellt dazu fest: „Wir haben Hinweise darauf, dass die Niederschlagssaisonalität für die Säugetiervielfalt wichtiger ist als der Gesamtniederschlag.“

Unter Niederschlagssaisonalität versteht man die Verteilung der Niederschläge über das Jahr hinweg. Konzentrieren sich die Niederschläge auf einen kurzen Zeitraum, beispielsweise auf nur drei Monate im Jahr, spricht man von hoher Saisonalität. Ein Ort mit geringer Saisonalität verzeichnet das Jahr über relativ gleiche Niederschlagsmengen, wie beispielsweise im Amazonas-Regenwald. Eine mittlere Niederschlagssaisonalität liegt vor, wenn ein Ort den größten Teil seines Niederschlags in sechs bis neun Monaten erhält und der Rest des Jahres trocken ist. Ist die Niederschlagssaisonalität hoch, können dort nur Spezialisten überleben, die sich auf ein Leben in weitgehender Trockenheit eingestellt haben. Dagegen weisen Gebiete mit einer geringen und mittleren Niederschlagssaisonalität tendenziell eine höhere Artenvielfalt auf.

Migration als Strategie

„Die Saisonalität der Niederschläge führt möglicherweise dazu, dass zu unterschiedlichen Jahreszeiten unterschiedliche Ressourcen verfügbar sind. Dadurch können dort verschiedene Tiere zu unterschiedlichen Jahreszeiten gedeihen – was eine höhere Artenvielfalt in einem Gebiet fördert“, erläutert Adkins.

Vor allem in Gebieten mit mittlerer Saisonalität stellt die saisonale Wanderung von Tieren einen der wichtigsten Vorgänge zur Förderung der Vielfalt dar. Ein Beispiel dafür ist ein Tier, das in zwei unterschiedlichen Jahreszeiten zwei verschiedene Gebiete nutzt. Dieses Tier kann überleben, weil es durch die Wanderung die saisonalen Unterschiede zu seinem Vorteil nutzt. Wenn das Tier nur auf eines dieser Gebiete beschränkt wäre, bestünde die Gefahr des Aussterbens, da es eine Zeit lang schlechtere Bedingungen vorfände. Es handelt sich also nicht um ein „Minus-hier,-Plus-da-Szenario“, erklärt Adkins. Da die Migration das Überleben der Art sichert, profitiert die Vielfalt beider Gebiete.

Ein weiterer möglicher Grund für mehr Vielfalt durch saisonale Migration liegt im Wettbewerb der Arten. Wanderung gibt es nicht nur aufgrund von Nahrungsmangel, manche Tiere haben beispielsweise auch entfernt liegende Brutgebiete, die sie saisonal aufsuchen. Leben zwei Arten im selben Gebiet und konkurrieren um die gleiche Art von Nahrung, kann es sein, dass der unterlegene Konkurrent nicht ausreichend Futter findet und ausstirbt. Wandert eine der beiden Arten saisonal ab, kann die unterlegene Art davon profitieren und beide Arten überleben so letztendlich.

Auch das individuelle Erkundungsverhalten von Tieren kann eine Rolle spielen. Neugierige Individuen besiedeln im Vergleich zu vorsichtigeren Artgenossen weitere Gebiete. Das kann ihnen neue Lebensräume erschließen, wo sie dann die Artenvielfalt erhöhen. Diese Tiere sind jedoch auch einem höheren Risiko ausgesetzt, in ein gefährliches Gebiet zu geraten und gefressen zu werden. Ihre Überlebenswahrscheinlichkeit kann also auch sinken.

Nicht nur an Land, sondern auch in den Weltmeeren wandern Meeresorganismen, denn viele Lebewesen in den Meeren sind temperaturempfindlich. Die meisten Meeresbewohner, mit Ausnahme der Vögel (Pinguine) und Säugetiere (Wale), sind wechselwarm. Ihre Körpertemperatur wird von der Umgebungstemperatur bestimmt. Alle Meeresbewohner verfügen über eine Temperaturober- und eine Temperaturuntergrenze, bei der sie noch überleben und wachsen können. Diese Grenzen sind unterschiedlich weit gefasst.

Arten aus den gemäßigten Breiten, etwa der Nordsee, haben ein breiteres Temperaturfenster, da die Jahreszeiten hier stark ausgeprägt sind: warme Sommer, kalte Winter. Arten in den Tropen oder Polargebieten sind dagegen auf Lebensbedingungen eingestellt, die praktisch ganzjährig in bestimmte Extreme ausschlagen. Tropische Meerestierarten benötigen für ihren Stoffwechsel wärmeres Wasser. Arten, die mehr Sauerstoff benötigen, brauchen kälteres Wasser.

Da sich die Temperaturzonen der Meere aber durch Klimaveränderungen verschieben, wandern Meerestiere dem geeigneten Klima hinterher – mal in Richtung des Äquators, mal in Richtung der Pole. Auch Pflanzen können migrieren, benötigen dafür jedoch meist mehr Zeit als Tiere.

Indirekte Effekte

Die Artenvielfalt entwickelt sich nicht immer linear. Die Einflussnahme auf Populationen kann vielfältige Wege gehen, wie eine Studie der Universität Köln aufzeigt. „Viele Fleischfresser üben indirekte Biodiversitäts-Einflüsse aus, die nicht direkt mit ihrer Ernährung zu tun haben“, so der Archäologe Shumon Hussain von der Universität Köln. Es treten dabei Effekte wie etwa die erst neuerdings beschriebenen „ecologies of fear“ auf. Dieses als „Ökologie der Angst“ bezeichnete Konzept erfasst, wie sich Beutegreifer insgesamt auf ihre Umwelt auswirken. So kann etwa schon die Furcht vor ihnen die Fruchtbarkeit und Populationsgröße ihrer Beutetiere verringern, was wiederum Auswirkungen auf die Pflanzenwelt haben kann. Eine prominente Studie hierzu wurde im US-amerikanischen Yellowstone-Nationalpark durchgeführt. Sie beschreibt, dass die Wiederansiedlung von Wölfen zur Erholung der Espenpopulation führte, die bis dahin Hauptnahrungsquelle von Elchen waren. Seit der Ansiedlung der Wölfe mieden die Elche zunehmend offene Gebiete und Lichtungen – Standorte, auf denen Espen vorrangig wachsen. Dieses Angstverhalten der Elche führte dazu, dass sich die Espenpopulation erholen konnte.

Schlüsselarten

Oft sind es auch einzelne Tierarten, die die Artenvielfalt eines Ökosystems prägen und zu dessen Erhaltung beitragen. Die von dem Zoologen Robert Paine definierten Schlüsselarten haben im Verhältnis zur Größe ihrer Population einen überproportional hohen Einfluss – darunter fallen so diverse Arten wie Seesterne, Biber, Elefanten, Seetang oder Wölfe. Je nach Ökosystem haben Schlüsselarten unterschiedliche Funktionen, mit denen sie die Biodiversität im Gleichgewicht halten – etwa durch die Begrenzung des Populationswachstums von Arten oder die Förderung der Fortpflanzung anderer Arten. Afrikanische Elefanten etwa ernähren sich von Bäumen und Sträuchern. In der Savanne wird dadurch mehr Raum für kleinwüchsige Pflanzenarten geschaffen. Und durch ihren Kot tragen die Elefanten zudem zur Verbreitung von Samen bei.

Die Vielfalt der Nahrungsnetze ist maßgeblich von den Schlüsselarten abhängig. Änderungen in einem Ökosystem durch die plötzliche Anwesenheit oder Abwesenheit einer Schlüsselart werden auch als „trophische Kaskade“ bezeichnet. Diese können von unten oder oben ausgelöst werden. Eine Veränderung im Nahrungsnetz von unten wäre beispielsweise das Fehlen von Plankton, das Nahrungsgrundlage von Fischen, Muscheln, Krebsen, Walen, aber auch von Pinguinen und Robbenarten ist. Eine trophische Kaskade von oben kann sich aus der Entfernung des wichtigsten Beutegreifers aus dem System ergeben, wie das Beispiel des Yellowstone-Nationalparks zeigt. Dort hatte die Zeit ohne Wölfe weitreichende Konsequenzen. Die Elchpopulation war deutlich gestiegen und, die Überweidung durch die Elche hat nicht nur die Espenpopulation verringert, sondern das ganze Ökosystem verändert: Flussufer erodierten und Feuchtgebietspflanzen konnten sich nicht mehr in den Böden und Sedimenten verankern. Da die fehlenden Bäume und Sträucher keine schattigen Bereiche mehr boten, stiegen die Temperaturen in Seen und Flüssen. Das Ökosystem wurde destabilisiert, umstrukturiert, und es kam zu Verlusten der Biodiversität.

Der Einfluss des Menschen

Auch der Mensch spielt in puncto Diversität eine Rolle, und zwar nicht erst seit heute, wie Shumon Hussain aufführt. „Der Mensch ist ein wichtiger Biodiversitäts-Influencer, und das schon seit vielen Jahrtausenden“, so Hussain. Mit Gewinnern und Verlierern. „Kulturelle Praktiken wie die Feuernutzung verändern nicht nur Vegetationszyklen und öffnen Landschaften, sondern machen Ökosysteme häufig auch heterogener und resilienter und können so ein Motor von Biodiversität sein“, sagt Hussain. Weiter erklärt er, dass viele der Biodiversitäts-Hotspots, die heute unter Naturschutz stehen oder als Nationalparks eingehegt sind – und damit den Menschen fernhalten –, kulturell entstandene Landschaften sind, deren heutiger Zustand ohne die erfolgte Interaktion mit Menschen kaum denkbar wäre. Wir halten oft die Natur, die wir von Kind an kennen, für die ursprüngliche Natur dieser Gegend, doch Ursprünglichkeit gibt es zumindest in unseren Breiten längst nicht mehr. Der Mensch spielt historisch betrachtet schon seit jeher lokal und global eine bedeutende Rolle als „Umverteiler und Umstrukturierer von Arten und Artendiversität“, meint Hussain. Mit unterschiedlichen Folgen für die Biodiversität. So hat der Mensch das Aussterben von Arten beschleunigt oder gar mitverursacht, beispielsweise schon früh im Fall von Großsäugern wie Mammuts am Ende der letzten Eiszeit. Im Zeitalter des europäischen Kolonialismus brachten Menschen mit ihren Schiffen versehentlich oder absichtlich Arten an neue Orte und auf neue Kontinente, etwa die Briten Rinder nach Amerika oder Ratten auf südpazifische Inseln. Das hatte in beiden Fällen weitreichende Konsequenzen für die jeweilige Flora und Fauna. Zuletzt hat das kapitalistische Gewinnstreben weltweit zu einer Homogenisierung von Pflanzen- und Tiergemeinschaften geführt. Dazu zählt unter anderem die Schaffung von Monokulturen, das Eingreifen in Naturräume, etwa durch die Abholzung des Regenwaldes, die Veränderung von Küstenzonen, die Übernutzung von Grundwasser oder die Beschleunigung von Wüstenbildung durch die Zerstörung von Wald und Weiden.

Wenn die Geschichte aber zeigt, dass der Mensch einen großen Einfluss auf die Biodiversität hat, bedeutet dies, dass er diesen auch gezielt positiv nutzen kann. Menschen könnten zur lokalen Komplexität von Ökosystemen beitragen, neue Nischen oder Lebensräume schaffen und ermöglichen, dass die Vielfalt an Tieren und Pflanzen wieder wächst.