In Zeiten des globalen Wandels und neuartiger Ökosysteme ist die Bewertung der Auswirkungen der Ausbreitung nicht-heimischer Arten auf die Vielfalt heimischer Pflanzengemeinschaften relevanter denn je. Bislang haben sich jedoch nur wenige mit den Bergen befasst, wo Ökosysteme zunehmend von nicht heimischen Pflanzen heimgesucht werden. Hier setzten Meike Buhaly vom Institut für Ökologie der Leuphana und ihre Kolleg*innen an. Sie wollten herausfinden, ob nicht heimische Pflanzenarten zur biotischen Homogenisierung entlang von Straßen in Bergregionen beitragen und wie sich dies entlang von Höhengradienten und über räumliche Skalen hinweg verändert. Du möchtest wissen, was sie herausgefunden haben? Dann lies weiter!
„Homogenisierung von Bergökosystemen durch nicht heimische Arten?“ Keine Ahnung, was das bedeutet…
Dann lass uns mit dem Hintergrund beginnen: Während sich die Menschen in natürliche Lebensräume ausbreiten, führen globale Transportnetzwerke dazu, dass sich nicht-heimische Arten nicht nur mit zunehmender Geschwindigkeit weltweit ausbreiten, sondern auch nach oben expandieren. Wie dieser Artikel bereits verraten hat, erhöht die Ausbreitung nicht-heimischer Arten das Risiko einer Homogenisierung von Pflanzengemeinschaften, was eine Verringerung der Vielfalt zwischen den Gemeinschaften bedeutet. Mögliche Folgen sind verminderte Landschaftsvariabilität und Ökosystemleistungen. Für uns ist dies ein dringender Aufruf zum Handeln, um vielfältige Pflanzengemeinschaften zu erhalten. Insbesondere für Bergregionen sind die langfristigen Auswirkungen der Homogenisierung kaum bekannt, und es gibt nicht viele Studien, die mehrere Skalen für höhere Lagen vergleichen. Zu unserem Glück haben Buhaly und ihre Kolleg*innen mit ihrer Studie das Füllen dieser Forschungslücke gestartet.
Was du wissen solltest, bevor wir loslegen: Biotische Homogenisierung tritt auf, wenn zwei oder mehr räumlich verteilte ökologische Gemeinschaften im Laufe der Zeit immer ähnlicher werden, wodurch die Beta-Diversität abnimmt. Biotische Differenzierung hingegen führt zu einer Zunahme der Beta-Diversität, was bedeutet, dass sich die Gemeinschaften weniger ähnlich werden.
Das Studiendesign und die Vegetationserhebungen in Zahlen
Um festzustellen, ob die Einführung nicht-heimischer Arten zu einer Homogenisierung oder Differenzierung führt, untersuchten die Forscher*innen lokale, regionale, kontinentale und globale Maßstäbe, indem sie die Unterschiede, also die Beta-Diversität, zwischen Pflanzengemeinschaften entlang von Berggradienten betrachteten. Warum haben sie sich speziell mit Pflanzen an Bergstraßen befasst? Weil Straßen den Übergang darstellen, an dem sich nicht heimische Arten von niedrigen zu hohen Höhenlagen ausbreiten können.
Bist du bereit für ein paar interessante Zahlen?
- In 18 Bergregionen aller Kontinente (außer der Antarktis) wurden entlang 46 Bergstraßen Vegetationsdaten erhoben.
- Die Datensätze wurden im Zeitraum von 2012 bis 2023 erhoben.
- Pro Region wurden 1 bis 4 Höhenstufen ausgewählt, wobei jede Höhenstufe in 20 gleich große Probenahmestellen unterteilt wurde.
- Insgesamt ergaben sich damit 687 Probenahmestellen in allen Regionen, an denen 2627 einheimische und 563 nicht einheimische Arten von Gefäßpflanzen identifiziert wurden.
Falls du weitere Details möchtest, kommt hier eine Erklärung der Abbildung: Lokale Ebene: Analyse von Standorten innerhalb derselben Höhenlage separat für jeden Höhenunterschied innerhalb jeder Region. Regionale Ebene: Analyse von Standorten innerhalb derselben Höhenlage über Höhenunterschiede innerhalb jeder Region hinweg. Kontinentale Ebene: Analyse von Standorten innerhalb derselben Höhenlage über Höhenunterschiede auf demselben Kontinent hinweg. Globale Ebene: Analyse aller Standorte in derselben Höhenlage für alle Höhenunterschiede.
Die Ergebnisse, auf die wir gewartet haben: Homogenisierung oder Differenzierung oder beides?
Zunächst einmal nahm in allen Regionen die Artenvielfalt nicht-heimischer Arten mit zunehmender Höhe ab. Auf globaler Ebene stellten die Forscher*innen eine Homogenisierung der Lebensgemeinschaften durch nicht-heimische Arten fest. Auf lokaler bis kontinentaler Ebene fanden sie jedoch sowohl Homogenisierung als auch Differenzierung.
Verschiedene Maßstäbe sind wichtig
Wie du in der Abbildung oben sehen kannst, waren die Homogenisierung und Differenzierung der Lebensgemeinschaften überraschenderweise über alle Kontinente hinweg ausgewogen. Die Forscher*innen stellten auch auffällige Unterschiede auf regionaler und lokaler Ebene zwischen den amerikanischen Kontinenten, wo die Homogenisierung vorherrschte, und Asien, Afrika und Europa fest, wo nicht-heimische Arten zu einer Differenzierung der Lebensgemeinschaften führten.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Homogenisierung durch die Einführung nicht-heimischer Arten möglicherweise nicht so häufig vorkommt wie ursprünglich angenommen, insbesondere wenn man kleinere Maßstäbe betrachtet.
Ein Wort zu unterschiedlichen Höhenlagen
Die meisten Regionen weisen eine Homogenisierung durch Arteninvasionen in tieferen Lagen auf, wo nicht-heimische Arten am häufigsten vorkommen. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass sich auch die Lebensgemeinschaften in höheren Lagen in Zukunft zunehmend angleichen könnten, da sich nicht-heimische Arten aufgrund der Klimaerwärmung und des Straßennetzes weiter nach oben ausbreiten.
Kein einzelner Mechanismus erklärt alles
Es ist offensichtlich, dass die Auswirkungen nicht-heimischer Arten je nach Region, Höhenlage und Ausmaß variieren. Homogenisierung und Differenzierung werden durch miteinander verbundene Mechanismen wie Invasionsgeschichte, Artenhäufigkeit, Umweltfilterung und menschliche Landnutzung vorangetrieben.
Was nehmen wir aus der Studie mit?
Vor allem kann die Einführung nicht-heimischer Arten zur Homogenisierung der Pflanzengemeinschaften an Straßenrändern beitragen, insbesondere auf globaler Ebene. Dies ist zum Teil auf die Anzahl der nicht-heimischen Arten zurückzuführen, aber auch auf ihre Häufigkeit an mehreren Standorten. Die in der Studie beobachtete Homogenisierung resultiert hauptsächlich aus der Einführung derselben nicht-heimischen Arten in verschiedenen Regionen und nicht aus dem unmittelbaren Verlust heimischer Arten. Eine Homogenisierung durch die Verdrängung einheimischer Arten, die hier zwar nicht untersucht wurde, kann ebenfalls zu möglichen Risiken für die Ökosystemfunktionen und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzenpopulationen führen.
Erinnerst du dich an die überraschende Wendung der Studienergebnisse? Es gab nicht nur eine Homogenisierung, sondern auch eine Differenzierung. Wir müssen bedenken, dass die genauen Auswirkungen der Homogenisierung, der Differenzierung und des Übergangs zwischen diesen beiden Phasen noch nicht genau bekannt sind. Dennoch kann die Differenzierung von Gemeinschaften durch die Hinzufügung nicht-heimischer Arten auch vorteilhaft sein. Angesichts der zunehmenden Auswirkungen des Klimawandels können nicht-heimische Arten möglicherweise die funktionelle Widerstandsfähigkeit von Pflanzengemeinschaften erhöhen. Dennoch dürfen die Risiken der Invasion nicht-heimischer Arten vergessen werden!
Die wichtigste Take-home message: Die globale Homogenisierung könnte ein Zeichen dafür sein, dass sich die Pflanzengemeinschaften in Höhenlagen entlang von Straßen immer ähnlicher werden, da sich nicht-heimische Arten weiter nach oben ausbreiten.
Ein Blick in die Zukunft
Diese Studie liefert uns die erste globale Bewertung darüber, wie nicht-heimische Pflanzen die Ähnlichkeit von Bergpflanzengemeinschaften entlang von Höhengradienten beeinflussen. In Zukunft benötigen wir Studien, die untersuchen, welche Mechanismen die Homogenisierung und Differenzierung durch nicht-heimische Arten vorantreiben könnten und welche potenziellen Folgen sie für die Funktion und Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen haben.
Fortsetzung folgt…
Du möchtest mehr über die Auswirkungen nicht-heimischer Arten auf Pflanzengemeinschaften in Bergregionen und die Ergebnisse der Studie erfahren? Dann kannst du hier den vollständigen Artikel lesen: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/geb.70137
