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Waldökologie: Phoenix aus dem Kompost

Wenn Insekten in Heerscharen die Wälder heimsuchen, schreckt dies die Öffentlichkeit und - mehr noch - die Förster. Nach ihrem Tod können die Kerfe aber den Bäumen noch einen letzten Dienst erweisen: als organischer Dünger.
17-Jahr-ZikadeLaden...
Es ist ein Naturschauspiel, das sich alle 17 Jahre in den ostamerikanischen Laubwäldern ereignet: die Wiederkehr der so genannten 17-Jahr-Zikaden (Magicicada septendecim). Zu Milliarden und Abermilliarden arbeiten sie sich nach 16 Jahren Dasein im Untergrund an die Erdoberfläche und schwärmen aus auf der Suche nach Nahrung und vor allem Sex.

17-Jahr-ZikadeLaden...
17-Jahr-Zikade | Die 17-Jahr-Zikade (Magicicada septendecim) lebt 16 Jahre im Erdboden und saugt dort an Pflanzenwurzeln. Im 17. Jahr gräbt sie sich aus, paart sich und stirbt nach der Fortpflanzung. Den Waldboden bedecken anschließend Millionen toter Zikaden.
Die Wälder hallen dann wider vom Crescendo musizierender Männchen. Sie singen nur einen Sommer und versuchen, auf diese Weise Weibchen anzulocken. Bis zu 350 Zikaden können sich dabei auf einem Quadratmeter guten Laubwaldes tummeln. Haben sich schließlich paarungswillige Tierchen gefunden und fortgepflanzt, beginnt auch schon das Massensterben der Kerbtiere. Bevor aber die Zikaden-Weibchen ebenso das Zeitliche segnen wie ihre männlichen Partner, legen sie noch jeweils viele tausend Eier in kleine Einschnitte von Zweigen, um die nächsten Generationen zu sichern.

Der alsbald schlüpfende Nachwuchs lässt sich von den Ästen zu Boden fallen und verbringt die nächsten 16 Jahre im Erdreich, um an Baumwurzeln zu saugen. Oberirdisch scheint der Spuk dagegen beendet, nur die Leichenberge der Zikaden künden noch von der vormaligen Plage biblischen Ausmaßes.

Massenauftreten der ZikadenLaden...
Massenauftreten der Zikaden | Trotz des massenhaften Auftretens der Zikaden nimmt der Wald langfristig keinen Schaden, denn die verwesenden Insekten bestehen zu einem relativ großen Anteil aus Stickstoff, der bei der Zersetzung dem Nährstoffkreislauf zugeführt wird. Die Vegetation legt nach einem Zikadenereignis in Wachstumsgeschwindigkeit und Volumen zu.
So viel zum Lebenszyklus der Zikade. Wie aber verkraftet der Wald deren kurzzeitige Schreckensherrschaft? Ist er jetzt nicht bar jeglichen Grüns? Wie lange benötigt er, um sich zu erholen? Gar nicht mal so lange, lautet die Antwort, die der Biologe Louie Yang von der Universität von Kalifornien in Davis jetzt gibt. Im Gegenteil: Die toten Insekten dienen der Vegetation sogar als biologischer Dünger.

Die Zikaden bestehen immerhin zu zehn Prozent aus Stickstoff, der bei der Verwesung der Biomasse freigesetzt wird. Bei der Menge an Kerbtieren macht das bis zu 500 Gramm zusätzlichen Stickstoffdünger pro Quadratmeter; im Maximum erhöht sich der verfügbare Wachstumsförderer im Boden um über 400 Prozent.

Wie der Wissenschaftler auch feststellte, änderte sich die Zusammensetzung des Bodenlebens nicht, aber innerhalb eines Monats nahm die Biomasse von Bodenpilzen und Bodenbakterien gewaltig zu. Da Bäume häufig in Symbiose mit Pilzen leben und deren Mycelgeflecht zur eigenen Nährstoffversorgung mit nutzen, profitieren auch sie letztendlich von den toten Zikaden. Stickstoff ist im Heimatgebiet der 17-Jahr-Zikaden ansonsten ein Mangelfaktor.

Nachdem sie noch eben erst unter dem Fressen und Saugen der Insekten gelitten hatten, prosperierten die vormals gerupften Bäume nun wieder und stärker als zuvor. Sie wuchsen nach dem Ereignis schneller und bauten mehr Holzmasse auf. Der positive Düngungseffekt lässt wahrscheinlich erst vier Jahre später wieder nach.

Auch Pflanzen des Unterwuchses ziehen Vorteile aus dem Kompostieren der Kerfe: Die Amerikanische Glockenblume (Campanulastrum americanum) nahm nachfolgend mehr Stickstoff auf und brachte größere Samen hervor. Dadurch steigerten sich Keimungsrate und Überlebensfähigkeit des Jungwuchses.

Seidenschwanz frisst ZikadeLaden...
Seidenschwanz frisst Zikade | Nicht nur die Pflanzenwelt profitiert von den Zikaden, sondern auch die Tierwelt, denn sie stellen eine willkommene Beute für Vögel und andere Insektenfresser dar. Aber nur etwa 15 Prozent der Zikaden werden verspeist, der Rest düngt direkt den Waldboden.
Dies wirft ein völlig neues Licht auf Bevölkerungsexplosionen von Insekten. Die Zikaden treten als Myriadenvolk auf, um durch schiere Masse ihr Überleben zu sichern, denn auf diese Weise stellen sie sicher, dass nur ein geringer Prozentsatz ihren Räubern zum Opfer fällt. Schätzungen gehen von allenfalls 15 Prozent aus, die vornehmlich von Vögeln erbeutet werden.

Auf ähnliche Weise bereiten auch viele Pflanzen ihrer Nachkommenschaft den Weg: In so genannten Mastjahren produzieren sie Unmengen an Eicheln, Kastanien oder Samen, von denen dann zumindest einige überleben und den Bestand erhalten. Wie bei den Zikaden profitieren von diesem überreichen Futterangebot zusätzlich unzählige weitere Arten: Nagetiere fressen die Samen, Rehe und Hirsche die Keimlinge, Beutegreifer die Nager und das Schalenwild, alle werden von Parasiten heimgesucht. Mastjahre und Massenaufkommen bestimmter Tierarten sind also wichtige Bestandteile der natürlichen Dynamik.

Aber nochmals zurück zu den Zikaden: Im Jahr eins nach ihrem Ausschwärmen sieht man kaum mehr etwas von ihrem Tun, still ruht scheinbar der Wald, er ist vielleicht ein bisschen grüner als sonst. Aber im Waldboden arbeitet schon die neue Kerbtier-Generation an ihrer Wiederkehr: in 16 Jahren.
27.11.2004

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 27.11.2004

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