Im Rahmen des von der EU geförderten Programms BIODEPTH (Biodiversity and Ecological Processes in Terrestrial Herbaceous Ecosystems) als Teil der Terrestrial Ecosystems Initiative (TERI) untersuchten 34 Wissenschaftler aus acht europäischen Staaten mit standardisierten Methoden verschiedene natürliche und halbnatürliche Pflanzengesellschaften. Sie bauten ein Netz von Untersuchungsflächen entlang eines Nordwest-Südost-Gradienten von Irland nach Griechenland und entlang eines Nordost-Südwest-Gradienten von Schweden nach Portugal auf. Die deutsche Untersuchungsfläche wurde unter der Leitung von Ernst-Detlef Schulze vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena und der Universität Bayreuth betreut.

Neben der Durchführung von Felduntersuchungen wurden auch experimentelle Grünlandflächen mit verringerten Artenzahlen angelegt, welche die in Europa zu beobachtenden fortschreitende Artenverarmung nachahmen sollten. Die Wissenschaftler untersuchten, wie und in welchem Umfang sich die geringere Biodiversität auf Schlüsselprozesse der Ökosysteme und die strukturellen Charakteristika auswirkt. Die Forscher in Bayreuth konzentrierten sich dabei vor allem auf die Auswirkungen auf Produktivität, Nährstoffkreislauf, Auswaschung von Nitrat, Zersetzungsprozesse, Blätterdachstruktur, Konkurrenz und Populationsbiologie der beteiligten Arten (Science vom 5. November 1999).

Die experimentelle Veränderung der Artendiversität wirkte sich deutlich auf die Dynamik der genannten Prozesse aus und beeinflußte die Funktionalität des Ökosystems ebenso wie die Populationsdynamik. Die Produktivität sank mit dem abnehmenden Artenreichtum, da sich Pflanzengesellschaften in artenreichen Gruppen besser entwickeln. Die Ernteerträge stiegen, wenn sich die Gesellschaft aus einer Reihe von Pflanzen mit verschiedenen Charakteristika zusammensetzte. Ähnliche Ergebnisse zeigten sich auch auf den anderen europäischen Untersuchungsflächen, so daß die Erkenntnisse auf den gesamten Kontinent anwendbar sind. Die Nitratkonzentrationen im Bodenwasser überschritten bei Flächen mit geringer Diversität die Grenzwerte der europäischen Trinkwasserrichtlinie. Diese funktionalen Aufgaben von Pflanzen – wie zum Beispiel die Fähigkeit, Stickstoff zu binden – spielen in vielen Prozessen in Ökosystemen die Hauptrolle. Sie sind daher mindestens genauso wichtig wie die Artenzahl an sich. Die sich gegenseitig ergänzende Nutzung der Resourcen in diverseren Systemen könnte die höhere Produktivität und den geringeren Stickstoffverlust erklären.

Mit 60 Millionen Hektar ist die Hälfte der landwirtschaftlichen Nutzfläche in Europa Grünland – Weiden, Wiesen oder Brachland. Der Artenrückgang spielt eine entscheidende Rolle im anhaltenden Verlust an Umweltqualität. "Zusätzlich zu moralischen und ästhetischen Gründen für die Erhaltung der Biodiversität liefern unsere Ergebnisse auch starke wissenschaftliche Argumente", meint Andy Hector vom Imperial College und Erstautor der Veröffentlichung. Die Autoren sehen in ihren Erkenntnissen die eindeutige Aufforderung an führende europäische Politiker, Biodiversität zu erhalten und wiederherzustellen. Denn dies wäre für die Produktivität von Grünlandflächen von großem Vorteil – insbesondere dann, wenn die Verringerung von Düngemitteleinsatz und Pestiziden tatsächlich erreicht werden soll.

Siehe auch

• Spektrum der Wissenschaft 2/99, Seite A35
  "Terrestrische Ökosystemforschung"
  (nur für Heft-Abonnenten online zugänglich)