Der 5895 Meter hohe Kilimantscharo mit seinen unterschiedlichen Klimazonen ist für die Ökologie ein bedeutendes Forschungsfeld. © Anna Kühnel
Der 5895 Meter hohe Kilimantscharo mit seinen unterschiedlichen Klimazonen ist für die Ökologie ein bedeutendes Forschungsfeld. © Anna Kühnel

Artenvielfalt nimmt mit steigenden Temperaturen zu

  • Cécile Villiger
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Warum ist die Vielfalt von Tieren und Pflanzen auf der Erde so unterschiedlich verteilt? Zu dieser alten Kernfrage der Ökologie legt eine Forschungsgruppe mit Schweizer Beteiligung neue Daten vor. Für eine hohe Biodiversität ist demnach vor allem die Temperatur verantwortlich.

In den arktischen Regionen der Erde bleibt die Vielfalt an Tieren und Pflanzen relativ überschaubar. Die tropischen Gegenden dagegen bersten geradezu vor einer Fülle unterschiedlichster Lebewesen. Dort werden sogar immer wieder neue Arten entdeckt. Wodurch kommt dieses Ungleichgewicht zustande? Warum gibt es in den Tropen mehr Arten als in den höheren Breiten? «Das ist eine Kernfrage der Ökologie», sagt Professor Ingolf Steffan-Dewenter von der Universität Würzburg.

Bis heute wird über diese Kernfrage kontrovers diskutiert. Eine Hypothese ist zum Beispiel, dass die Primärproduktivität eines Lebensraums am Ende über die Anzahl der Arten dort entscheidet. Vereinfacht gesagt: «Von einem grösseren Kuchen können sich mehr Arten ernähren als von einem kleinen Kuchen», so der Würzburger Ökologe Dr. Marcell Peters. Eine andere Hypothese gehe davon aus, dass Evolutionsraten und Artbildung von der Temperatur abhängen. Demnach existieren in einem wärmeren Klima mehr Arten als in einem kalten.

Untersucht wurden diese Hypothesen bisher meist anhand bestimmter Artengruppen: Die Studien betrachteten zum Beispiel nur Vögel, Bienen, Ameisen oder Farne und analysierten deren Vielfalt in verschiedenen Regionen der Welt – etwa in Nordamerika, Europa oder entlang des Höhenunterschieds in den Alpen. «In der einen Studie fand man diese, in der anderen Studie jene Hypothese gestützt», so Peters. Doch von einer «allgemeinen Regel», auf die man in der Ökologie abziele, sei man weit entfernt.

Das Team der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF) geförderten Forschergruppe stellt nun im Fachblatt «Nature Communications» eine neue Studie vor, die bislang einzigartig ist und in der vier Jahre Arbeit stecken: «Wir haben auf einem der grössten Klimagradienten der Erde, am Kilimandscharo, viele Tier- und Pflanzengruppen wie nie zuvor parallel betrachtet», sagt der Forscher.

Insgesamt hat das Team acht Gruppen von Pflanzen und 17 Tiergruppen untersucht, angefangen von Bienen bis hin zu Fledermäusen. 38 Wissenschaftler aus Deutschland, Tansania, der Schweiz und anderen Ländern waren beteiligt, dazu kamen vor Ort rund 50 Fahrer, Träger und andere Hilfskräfte. «Um manche Flächen zu erreichen, waren Bergwanderungen von mehreren Tagen nötig», so Peters. Das Studiengebiet erstreckte sich von den Savannen am Fuss des Berges bis zu den Lebensräumen auf einer Höhe von 4550 Metern, wo Pflanzen gerade noch wachsen können. «Die Daten über alle Gruppen wurden jeweils auf den gleichen Flächen und in der gleichen Zeit erhoben», wie Prof. Markus Fischer von der Universität Bern betont. «So konnten wir nicht nur den Artenreichtum einzelner Gruppen analysieren, sondern den ganzer Lebensgemeinschaften.»

Dabei kam heraus, dass die gesamte Artenvielfalt in Lebensgemeinschaften alleine durch die Temperatur bestimmt wird. Je wärmer es ist, umso grösser fällt die gesamte Vielfalt aus. «Betrachtet man einzelne Gruppen von Tieren und Pflanzen, so findet man auch am Kilimanjaro unterschiedliche Muster, je mehr Gruppen man aber gleichzeitig betrachtet, desto stärker nimmt die Bedeutung der Temperatur für die Erklärung der Artenvielfalt zu, während die Bedeutung aller anderen Variablen entsprechend abnimmt.»

Das sehen die Wissenschaftler als starkes Indiz dafür, dass es tatsächlich die Temperatur ist, die über die Biodiversität bestimmt, und nicht die Produktivität oder die Grösse von Lebensräumen.

© Andreas Esslin
Die Vielfalt an Pflanzen und Tieren nimmt mit sinkenden Temperaturen ab. Wie hier am Kilimandscharo auf 3800 Meter. | © Andreas Esslin

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