Ökosysteme mit hoher Biodiversität bewältigen Stress besser

Einige der Mikroalgen, die in der Studie abiotischem Stress in unterschiedlichen

Einige der Mikroalgen, die in der Studie abiotischem Stress in unterschiedlichen Kombinationen ausgesetzt wurden. Solche Algen kommen bei uns in verschiedenen Gewässern und Böden, als dünne Biofilme auf Bäumen und Gebäuden und als Symbionten in Flechten vor. Damit stehen sie an der Basis der Nahrungskette und stellen einen erheblichen Anteil der Gesamtbiomasse eines Ökosystems. Hier: Verschiedene Lebensstadien der einzelligen Grünalge Chlorococcum hypnosporum mit dickwandigem, ornamentiertem Dauerstadium. Koloniebildende Grünalge Desmodesmus communis - Einzellige Grünalge Chlorella vulgaris - Bastian Steudel

Ökosysteme mit hoher Biodiversität vertragen mehr Stress wie höhere Temperaturen oder steigende Salzkonzentrationen als solche mit geringerer Biodiversität. Sie können auch länger ihre Dienstleistungen aufrechterhalten. Dies haben Botaniker und Ökologen herausgefunden. Ihre Studie belegt erstmals den Zusammenhang zwischen Stressintensität und Ökosystemfunktionalität. 

Höhere Durchschnittstemperaturen und steigende Salzkonzentrationen sind Stressfaktoren, mit denen heute viele Ökosysteme im Zug des Klimawandels konfrontiert sind. Doch reagieren alle Ökosysteme gleich auf Stress, und wie wirkt sich Stress auf die Ökosystem-Dienstleistungen aus, wie beispielsweise die Biomasseproduktion? Botaniker und Ökologen der Universitäten Zürich und Göttingen weisen nach, dass eine hohe Biodiversität die Stressresistenz begünstigt.

Höhere Artenzahl führt zu höherer Stressresistenz

Die Wissenschaftler untersuchten 64 Arten von einzelligen Mikroalgen aus der Sammlung von Algenkulturen Göttingen (SAG). Diese stehen an der Basis der Nahrungskette und binden mittels Photosynthese klimaschädigendes CO2. «Je mehr Arten an Mikroalgen in einem System vorkommen, desto robuster ist das System unter moderatem Stress, im Vergleich zu solchen mit wenig Arten», erläutert Hauptautor Bastian Steudel eines der Resultate. Systeme mit hoher Artenzahl können ihre Biomasseproduktion somit länger stabil halten, als solche mit weniger Arten.

Insgesamt untersuchten die Forscher sechs unterschiedliche Intensitäten des Stresses. Bei sehr hohen Intensitäten nahmen die positiven Effekte der Biodiversität ab bzw. kamen zum Erliegen. Allerdings wirkte sich steigender Stress bei Systemen mit wenig Arten bedeutend negativer aus, als bei solchen mit hoher Biodiversität. «Die Studie zeigt, dass unter Stress eine hohe Artenvielfalt für die Aufrechterhaltung der Biomasseproduktion besonders wichtig ist», fasst Michael Kessler, Steudels Doktorvater, die Bedeutung der Forschungsarbeit zusammen.

Literatur:

Bastian Steudel, Andy Hector, Thomas Friedl, Christian Löfke, Maike Lorenz, Moritz Wesche, Michael Kessler. Biodiversity effects on ecosystem functioning change along environmental stress gradients. Ecology Letters. 5 September, 2012. doi: 10.1111/j.1461-0248.2012.01863.x


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