Ihre Botschaft ist klar: Renaturierung wird nur eine begrenzte Rolle bei der Abschwächung des Klimawandels spielen. Das macht sie jedoch nicht weniger wichtig für den Schutz der biologischen Vielfalt, die Stärkung der Resilienz von Ökosystemen und die lokale Anpassung an den Klimawandel.

Ein ganzheitlicher Ansatz für globale Renaturierung

Frühere Studien über das Potenzial der Kohlenstoffbindung durch Renaturieurng konzentrierten sich auf die Wälder und den gesamten Kohlenstoffbestand und gingen davon aus, dass die Wiederherstellung bis zu zwei Drittel der Kohlenstoffemissionen ausgleichen könnte. Diese Schätzungen basierten jedoch auf ungenauen, unsicheren und unrealistischen Annahmen, z. B. über die Verfügbarkeit von Land für Renaturierungsmaßnahmen oder die politische Durchführbarkeit.

Tölgyesi, Temperton und ihre Kolleg:innen verfolgten einen breiteren Ansatz. Sie:

• modellierten das Wiederherstellungspotenzial für vier wichtige Ökosysteme: Wälder, Buschland, Grünland und Feuchtgebiete, indem sie eine umfangreiche Datenbank mit hochauflösenden Satellitendaten verwendeten.
• setzten maschinelles Lernen ein zur Vorhersage des potenziellen Deckungsgrads einheimischer Ökosystemtypen an terrestrischen Standorten unter Verwendung von Klima-, Boden- und topografischen Prädiktoren
• schätzten die Kohlenstoffbindung anhand jährlicher Raten, nicht der Gesamtbestände, über den Zeitraum von 2030 bis 2100 für insgesamt 12 Biom-Ökosystem-Kombinationen (z. B. gemäßigte Wälder, tropisches Grünland).
• filterten die für die Wiederherstellung verfügbare Fläche, indem Gebiete ausgeschlossen wurden, die intakt oder bebaut sind, intensiv bewirtschaftet werden oder eine geringe Produktivität aufweisen (z. B. polare oder trockene Regionen).
• berücksichtigten künftige Klimaszenarien und Zustandsänderungen von Ökosystemen, die zu Verlusten bei bestehenden Kohlenstoffvorräten führen können.

Das sind die Ergebnisse

Die Studie schätzt, dass durch Renaturierung der maximal verfügbaren Fläche unter den derzeitigen Klimabedingungen bis zum Jahr 2100 96,9 Gigatonnen Kohlenstoff (Gt C) gebunden werden könnten. Das scheint viel zu sein, oder? Der Realitätscheck zeigt: Das sind gerade einmal 17,6 % der gesamten bisherigen anthropogenen Emissionen oder zwischen 3,7 % und 12,0 % der prognostizierten künftigen Emissionen (also je nach den vier verwendeten globalen Emissionsszenarien, den so genannten Shared Socioeconomic Pathways).

Aber, und das ist der Knackpunkt, wenn die Renaturierung an die zukünftigen Klimabedingungen angepasst wird und die zu erwartenden Zustandsänderungen der Ökosysteme (z. B. Umwandlung von Wald in Savanne) berücksichtigt werden, sinkt der Kohlenstoffnutzen auf fast Null. Das scheint zunächst ziemlich ernüchternd zu sein. Doch diese realistische Einschätzung ist äußerst wichtig und birgt Chancen für den Klima- und Naturschutz. Und warum? Lesen Sie weiter.

Ein wichtiger Vergleich: Wälder vs. offene Ökosysteme

Eine große Stärke dieser Studie ist, dass sie über Bäume und Wälder hinausgeht. Grünland, Buschland und Feuchtgebiete (offene Ökosysteme) werden oft übersehen, obwohl sie beträchtliche Mengen an Kohlenstoff speichern (insbesondere unterirdisch), eine höhere Albedo haben und widerstandsfähiger gegen Feuer und Dürre sind.

Im realistischsten Renaturierungsszenario dieser Studie stammen etwa 58 % der Kohlenstoffgewinne aus Wäldern, 42 % aus offenen Ökosystemen. Diese ausgewogene Sichtweise trägt dazu bei, den Fehler zu vermeiden, Bäume dort zu pflanzen, wo sie nicht hingehören – ein unbedachtes Vorgehen, das derzeit stattfindet und der biologischen Vielfalt sowie den lokalen Nährstoff- und Wasserkreisläufen schaden kann.

Politische Folgerung: Weniger Kohlenstoff, mehr Resilienz

Was sollten wir also daraus lernen?

1. Ein sehr wichtiger Punkt: Die Renaturierung von Ökosystemen ist nach wie vor von entscheidender Bedeutung, nur eben nicht als Allheilmittel gegen den Klimawandel.
2. Renaturierung sollte daher eher im Interesse der biologischen Vielfalt, der Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme und der lokalen Anpassung an den Klimawandel erfolgen.
3. Es kommt darauf an, Prioritäten zu setzen: Die Forschenden identifizierten spezifische 100×100 km große Prioritätszonen, in denen Renaturierung den größten Nutzen für den Kohlenstoffgehalt bringen könnte, darunter auch gemäßigte Gebiete wie amerikanische Prärien und zentralasiatische Steppen und nicht nur die zuvor priorisierten tropischen Regenwaldregionen.

Wir brauchen ein Umdenken

Die Autor:innen kommen zu dem Schluss, dass Renaturierung neu positioniert werden sollte: von einem Instrument zur Emissionsreduktion zu einer Strategie für Klimaanpassung, Schutz der biologischen Vielfalt und Unterstützung von Ökosystemleistungen. Dies ist auch in wichtigen politischen Maßnahmen und Agenden wie dem EU-Renaturierungs-Gesetz 2024 und der UN-Dekade zur Renaturierung von Ökosystemen bereits enthalten. Es ist jedoch eine klarere Kommunikation darüber erforderlich, was Renaturierung leisten kann und was nicht.

Anstatt Kohlenstoffgutschriften nachzujagen, sollten wir Ökosysteme wiederherstellen, um Mensch und Natur bei der gemeinsamen Anpassung an eine ungewisse Klimazukunft zu unterstützen.

Diese Studie ist ein wichtiger Meilenstein, nicht nur für die Wissenschaft an der Leuphana, sondern auch für die globale Gemeinschaft der Renaturierungsforschung. Sie setzt einen neuen Maßstab dafür, wie das Renaturierungspotenzial bewertet werden sollte: mit ökologischem Feingefühl, räumlichem Realismus und Klimavorausschau.

Sie können das Paper hier lesen und teilen: https://www.nature.com/articles/s41561-025-01742-z

Die Mitteilung der Nachhaltigkeitsfakultät zur Studie finden Sie hier: https://www.leuphana.de/einrichtungen/fakultaet/nachhaltigkeit/aktuell/ansicht/2025/08/06/neue-wissenschaftliche-belege-fuer-unwirksame-und-ungerechte-klimapolitik.html

Zwar waren keine Forschenden der Leuphana an dieser Studie beteiligt, die Ergebnisse sind für die ökologische Forschung an der Leuphana jedoch von großer Bedeutung, insbesondere in den Bereichen Pflanzenvielfalt, Landnutzungsgeschichte und Biogeografie von Grünland.

Ein ökologisches Wunder mit rekordverdächtigem Artenreichtum

Die Waldsteppengraslandschaften der Karpatenvorlandregion liegen in den Ausläufern der Karpaten in der Ukraine, Rumänien, der Tschechischen Republik, der Slowakei, Österreich und Ungarn. Sie beherbergen eine einzigartige Mischung von Arten, die typisch für Trockensteppen, Feuchtwiesen, Waldränder und gemäßigte Wälder mit offenem Kronendach sind.

Aus den Vegetationsdaten der Studie geht hervor, dass der Artenreichtum an Gefäßpflanzen in Parzellen von nur 10-16 m² über 110 Arten erreicht, wobei das derzeitige weltweite Maximum (119 Arten auf 16 m²) in der Westukraine verzeichnet wurde. Ähnliche Werte wurden in den Weißen Karpaten (Tschechien) und in Transsylvanien (Rumänien) festgestellt. Diese Regionen sind durch Hunderte von Kilometern voneinander getrennt, aber ökologisch bemerkenswert ähnlich.

Was macht diese Landschaft so besonders?

Die Autor:innen der Studie verwenden den Begriff „Waldsteppengraslandschaften der Karpatenvorlandregion“, um Grünland zu beschreiben, das zuvor der Assoziation Brachypodio pinnati-Molinietum arundinaceae zugeordnet war. Dieser Begriff unterstreicht sowohl ihre geografische Verbreitung (rund um die Karpaten) als auch ihre Artenzusammensetzung, die Elemente der Waldsteppe, der mesischen Grünlandschaften und der Hochstaudengemeinschaften miteinander verbindet.

Um diesen Vegetationstyp genau abzugrenzen, verwendeten Roleček und Kolleg:innen 60 Konsensindikatorarten, d. h. Arten, die in mehreren regionalen Studien wiederholt als diagnostisch eingestuft wurden. Der Schwellenwert für die Indikatorarten (der auf einen summierten Indikatorwert ≥ 50 festgelegt wurde) wurde zusammen mit formalen Definitionen zur Klassifizierung der Vegetationsflächen verwendet. Dieser empirisch robuste Ansatz ermöglichte es den Autoren, frühere, manchmal unklare Klassifizierungen zu verfeinern.

Dieses Grünland ist typischerweise in niedrigeren bis mittleren Höhenlagen auf Hochebenen und sanften Hängen (bis zu 10°) in mäßig warmem und relativ niederschlagsreichem Klima zu finden. Die Böden sind in der Regel tiefgründig und gut entwickelt, oft über weicheren Sedimentgesteinen wie Mergel und Sandsteinen. Diese Substrat- und Hangeigenschaften tragen dazu bei, die offene, krautige Struktur der Vegetation zu erhalten. In Verbindung mit dem Klima und der historischen Kontinuität begünstigt dies den außergewöhnlichen Artenreichtum.

Alte Wurzeln, neue Bedeutung

Warum beherbergen diese Grünlandschaften so besonders viele Arten? Ein wichtiger Faktor ist das langfristige Fortbestehen offener oder halboffener Lebensräume in diesen Regionen seit dem späten Pleistozän und frühen Holozän (also ca. den letzten 20.000 Jahren der Erdgeschichte). Mehrere paläoökologische Belege, darunter Holzkohle, Pollen, Biomarker und Bodenerosionsproxies, stützen die Hypothese, dass eine artenreiche Waldsteppenvegetation über Jahrtausende hinweg fortbestand, selbst in klimatisch günstigen Waldperioden.

Wichtig ist, dass diese alte Kontinuität die Koexistenz mehrerer ökologischer Artengruppen – von Steppenspezialisten bis zu Waldrandpflanzen – in relativ stabilen, konkurrenzarmen Umgebungen ermöglichte. Ohne diesen alten Artenpool gäbe es diese außerordentlich reichen Graslandschaften heute wahrscheinlich nicht.

Nicht nur eine Frage der Natur, sondern auch der menschlichen Landnutzung (und des Schutzes!)

Eine auffallende Gemeinsamkeit der meisten artenreichen Standorte ist ihre langjährige Bewirtschaftung als Heuwiesen, die oft einmal jährlich gemäht werden. Die traditionelle Bewirtschaftung mit geringer Intensität (z. B. Mähen, leichte Beweidung oder regelmäßiges Abbrennen) scheint dazu beigetragen zu haben, die strukturelle Heterogenität zu erhalten und das Eindringen von Gehölzen zu verhindern. Viele Standorte sind jedoch heute durch die Aufgabe von Flächen, veränderte Mähregime oder das Eindringen von Sträuchern bedroht, was die Dringlichkeit standortspezifischer Erhaltungsstrategien unterstreicht.

Während in Teilen des zentralrussischen Hochlands ähnlich vielfältige Lebensgemeinschaften dokumentiert wurden, hält die Karpatenregion derzeit den Weltrekord für den Artenreichtum feinräumiger Pflanzen. Die Graslandschaften der Karpaten sind daher ein weltweit bedeutendes Modellsystem für die Untersuchung der Koexistenz von Arten, der ökotonalen Dynamik und des Zusammenspiels natürlicher und kultureller Faktoren der biologischen Vielfalt. Diese herausragenden Eigenschaften machen es umso wichtiger, den Erhalt dieser wertvollen Region zu sichern.

Sie interessieren sich für die Forschung und die Region und möchten mehr erfahren? Hier geht’s zum vollständigen Forschungsartikel: https://doi.org/10.1111/jbi.15069

Eine neue Studie von Lunja Ernst und Kolleg:innen, darunter Vicky Temperton vom Institut für Ökologie der Leuphana, geht diesen Fragen auf den Grund. Indem sie wiederhergestellte Grünlandflächen mit nahe gelegenen alten Dauergrünlandflächen vergleichen, bewerten die Wissenschaftler:innen, welche Artengruppen zurückgekehrt sind, welche noch fehlen und was dies über die Bestandteile einer erfolgreichen Renaturierung aussagt.
Ihre Ergebnisse sind recht aufschlussreich: Die Wiederherstellung des Artenreichtums ist möglich, aber die Wiederherstellung ökologischer Funktionen und spezialisierter Gemeinschaften erfordert weit mehr als das Ausstreuen von Samen.

Gründlandrenaturierung an einer Flussaue

Das Untersuchungsgebiet befindet sich in der Ise-Aue im Landkreis Gifhorn, Niedersachsen. Die Landschaft ist ein Mosaik aus Wäldern, Ackerflächen, Heideflächen, Dauergrünland und wiederhergestelltem Grünland. Die Region ist typisch für Mitteleuropa, wo historische Wiesen mit geringer Nutzungsintensität und hoher Artenvielfalt nach und nach durch intensivierte Landwirtschaft ersetzt wurden.

Zwischen 1991 und 1992 sollten in diesem Gebiet ehemalige Ackerflächen in artenreiches Grünland umgewandelt werden, allerdings unter Verwendung einer artenarmen landwirtschaftlichen Saatgutmischung: sechs Grasarten und eine Leguminose. Die Idee war pragmatisch: Schnellwüchsiger, produktive Arten aussäen und den Rest der Natur überlassen. Man hoffte, dass nahe gelegene alte Grasflächen als Samenquelle dienen würden, die im Laufe der Zeit eine spontane Wiederbesiedlung ermöglichen würden.

In der vorliegenden Studie werden 14 dieser wiederhergestellten Standorte mit 14 nahe gelegenen alten Grünlandflächen verglichen, die kontinuierlich in geringer Intensität genutzt und nie in Ackerland umgewandelt wurden. Zwei Jahre lang untersuchten die Forschenden Pfanzen und Schmetterlinge, wobei sie sich auf Gruppen konzentrierten, die Indikatoren für den Erfolg von Renaturierung sind: mesotrophe und feuchte Grünlandpflanzen, blühende Kräuter, Arten der Roten Liste und auf Grünland spezialisierte Schmetterlinge.

Die Methodik: Renaturierung aus verschiedenen Blickwinkeln

Das Forschungsdesign ist so sorgfältig wie der Wiederherstellungsprozess, der bewertet wird. Um die Komplexität der ökologischen Dynamik zu erfassen, bewerten Ernst, Temperton und Kolleg:innen:

• Artenreichtum und Bedeckung von Pflanzengruppen auf der Grundlage von Felduntersuchungen von Mai bis Juni 2020 und 2021 auf einer Gesamtfläche von 25 m², die in fünf 1 m² und eine 20 m² große Parzelle pro Standort unterteilt ist.
• Schmetterlingsvielfalt und -abundanz anhand von vier Erhebungsrunden mit Transekten an denselben Standorten von Mai bis September 2020.
• Lebensraumvernetzung/Konnektivität durch QGIS-basierte (geografisches Informationssystem) Analyse von Landschaftsmetriken: Entfernung zum nächstgelegenen alten Grünland und prozentualer Anteil der alten Grünlandflächen innerhalb eines 500 m-Puffers.
• Landnutzungsintensität (LUI) anhand eines wiesenspezifischen Indexes, der Mähhäufigkeit und Stickstoffeintrag kombiniert.

Durch die Anwendung statistischer Modelle und Ordinationstechniken konnte das Forschungsteam den Einfluss der lokalen Bewirtschaftung (z. B. Mahd und Düngung) und des landschaftlichen Kontextes (z. B. räumliche Isolierung) auf die Verteilung der Arten und die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaften aufschlüsseln.

Was funktionierte und was nicht

Die gute Nachricht: Der Gesamtartenreichtum der Pflanzen war in den wiederhergestellten und den alten Grünlandflächen ähnlich. Dies deutet darauf hin, dass eine Wiederbesiedlung aus der umgebenden Landschaft stattgefunden hat.

Allerdings ist die Geschichte etwas differenzierter. Die Arten des Feuchtgrünlands waren in den wiederhergestellten Grünlandflächen deutlich seltener und weniger zahlreich vertreten. Diese Arten gediehen auf altem Grünland, insbesondere auf solchen mit natürlichen Senken und feuchten Mikrostandorten – Merkmale, die auf ehemaligen Ackerflächen fehlen. Der Reichtum an mesotrophen, Rote-Liste- und Blütenpflanzen-Arten und deren Deckung unterschieden sich nicht signifikant zwischen alten und wiederhergestellten Standorten, aber alle nahmen bei höherer Landnutzungsintensität (LUI) stark ab. Wiederhergestellte Standorte wiesen einen höheren Reichtum an Arten des landwirtschaftlichen Grünlands auf, was wahrscheinlich auf die ursprüngliche Saatgutmischung und die laufende Bewirtschaftung zurückzuführen ist. Die Landnutzungsintensität spielt eine entscheidende Rolle: Mit zunehmender Mähhäufigkeit und höherem Stickstoffeintrag gingen Artenreichtum und Deckung der Zielpflanzengruppen drastisch zurück, bei den Pflanzen der Roten Liste um bis zu 100 %.

Ein weiterer Schlüsselfaktor war die Nähe zu altem Grünland. Der Artenreichtum der Pflanzen (insbesondere der mesotrophen und nicht gesäten Arten) war höher, wenn die wiederhergestellten Flächen näher an alten Grünlandflächen lagen. Dies unterstreicht die Bedeutung von Ausbreitungsbeschränkungen und Ausgangspopulationen für die Ergebnisse der Wiederherstellung.

Die Ergebnisse für Schmetterlinge stimmen mit denen für Pflanzen überein. Wiederhergestellte und alte Grünlandflächen wiesen keine signifikanten Unterschiede in Bezug auf den Artenreichtum oder die Abundanz von Schmetterlingen auf. Am wichtigsten war das Vorhandensein von blühenden Kräutern, die wichtige Nektar- und Larvenwirtspflanzen liefern. Der Artenreichtum und die Abundanz von Schmetterlingen stiegen mit zunehmender Blütenbedeckung steil an. Allerdings wies fast ein Drittel der untersuchten Transekte überhaupt keine Blüten auf, was die Eignung des Lebensraums einschränkte. Auch die Intensität der Landnutzung spielte eine Rolle und verringerte indirekt den Blütenreichtum und die Schmetterlingsvielfalt.

Renaturierung neu denken: Saatgut, Standorte und Systeme

Diese Studie erinnert uns eindringlich daran, dass es bei der Wiederherstellung nicht nur um die Fläche geht, sondern auch um Struktur, Funktion und Prozess. Die Aussaat von Grasmischungen mit geringer Artenvielfalt ist für die Wiederherstellung der Zielpflanzen- und Schmetterlingsgemeinschaften unwirksam, selbst nach Jahrzehnten. Es ist jedoch möglich, einen ähnlichen Artenreichtum an Pflanzen zu erreichen wie in alten Graslandschaften.

Wie lauten also die Empfehlungen der Forschenden für eine erfolgreiche Wiederherstellung?

• (Nicht mehr als) Zweimaliges Mähen pro Jahr ist für die Entwicklung blütenreicher Gemeinschaften, die für die Wiederherstellung von Schmetterlingen von entscheidender Bedeutung sind, unerlässlich.
• Die Nähe zu bestehenden alten Grünlandflächen kann die Einwanderung der gewünschten Arten im Laufe der Zeit fördern. Für eine wirksame Wiederherstellung von Arten der Feuchtwiesen ist es notwendig, feuchte Mikrostandorte zu schaffen und möglicherweise Samen einzubringen.
• Eine kontinuierliche Überwachung und ein anpassungsfähiges Management im Anschluss an die Wiederherstellungsmaßnahmen sind von entscheidender Bedeutung, wie z. B. die Aussaat von Saatgutmischungen mit regionalem Genotyp und geeigneten Wirtspflanzen, während gleichzeitig feuchte Standortbedingungen geschaffen werden.

Da die EU und andere Regionen ehrgeizige Ziele für die Renaturierung von Ökosystemen verfolgen, bieten Studien wie diese wichtige Einblicke in langfristige Ergebnisse. Die Wiederherstellung ist nicht nur ein einmaliger Eingriff, sondern ein fortlaufender, anpassungsfähiger Prozess, bei dem ökologisches Wissen mit den lokalen Gegebenheiten in Einklang gebracht werden muss. Dreißig Jahre später lautet die Botschaft dieses Grünlandgebietes: Die Wiederherstellung erfordert mehr als Zeit und Raum – sie erfordert eine kontextbezogene Strategie.

Interesse geweckt? Den ganzen Forschungsartikel gibt es hier: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/rec.70029

Info: Funktioneller Reichtum und funktionelle Divergenz
Der funktionelle Reichtum (FRich) beschreibt das Spektrum der verschiedenen funktionellen Merkmale in einer Gemeinschaft. Ein hoher FRich bedeutet, dass viele ökologische Strategien vorhanden sind, was auf eine größere Anpassungsfähigkeit des Ökosystems schließen lässt. Die funktionale Divergenz (FDiv) misst, wie die Eigenschaften der Arten innerhalb dieses Bereichs verteilt sind. Ein hoher FDiv-Wert deutet darauf hin, dass die Arten funktional unterschiedlich sind und verschiedene Nischen besetzen, was oft mit einer Spezialisierung auf Ressourcen oder starkem Wettbewerb verbunden ist. Zusammengenommen helfen diese Metriken bei der Bewertung der biologischen Vielfalt über die Anzahl der Arten hinaus, indem sie sich darauf konzentrieren, wie die Arten funktionieren.

Was sind funktionelle Merkmale und warum sind sie wichtig?

Funktionelle Merkmale sind messbare Eigenschaften von Pflanzen, wie Blattdicke, Nährstoffgehalt oder Holzdichte, die beeinflussen, wie Pflanzen mit ihrer Umwelt interagieren. Diese Merkmale bestimmen wichtige Prozesse wie Photosynthese, Wassernutzung, Nährstoffkreislauf und Kohlenstoffspeicherung. Die Kenntnis dieser Merkmale hilft Wissenschaftlern bei der Beurteilung der Funktionsweise von Wäldern, ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber Veränderungen und ihrer möglichen Reaktion auf klimatische Stressfaktoren wie Dürren oder steigende Temperaturen.

Die meisten Erdsystemmodelle vernachlässigen den vielfältigen und heterogenen tropischen Waldbiom, indem sie ihn als ein weitgehend einheitliches Ökosystem darstellen. Durch diese grobe Vereinfachung ist die Genauigkeit der Vorhersagen über die Funktionsweise der Ökosysteme, die Rückkopplungen mit dem Klima und die Widerstandsfähigkeit der biologischen Vielfalt begrenzt.

Infos: Erdsystemmodelle
Erdsystemmodelle (ESMs) sind komplexe Computersimulationen, die physikalische, chemische und biologische Prozesse in der Atmosphäre, Biosphäre, Hydrosphäre und Geosphäre integrieren, um zu verstehen und vorherzusagen, wie das Erdsystem auf natürliche und vom Menschen verursachte Veränderungen reagiert. Sie verfolgen die Energie-, Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffflüsse, um Veränderungen des Klimas, der Vegetation und der biogeochemischen Kreisläufe vorherzusagen.

Ein einzigartiger Versuch, die Merkmale der Baumkronen weltweit zu kartieren

Als Reaktion darauf führten die Forschenden der Studie eine umfassende Analyse der Merkmale der tropischen Waldkronen durch. Sie kombinierten vor Ort erhobene Daten von mehr als 1 800 Vegetationsparzellen und Baummerkmalen mit Sentinel-2-Satelliten-Fernerkundungs-, Gelände-, Klima- und Bodendaten, um die Variation von 13 morphologischen, chemischen und strukturellen Merkmalen von Bäumen vorherzusagen und die funktionelle Vielfalt von Wäldern in den Tropen Amerikas, Afrikas und Asiens zu kartieren. Die untersuchten Waldstandorte erstrecken sich über eine Gesamtfläche von fast 800 Hektar und decken verschiedene Klimazonen und Landschaften ab.

Infobox: Sentinel-2 Satellitenbilder
Sentinel-2 ist ein Paar von Erdbeobachtungssatelliten der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Sie liefern alle 5 Tage hochauflösende optische Bilder, die Daten in 13 Spektralbändern erfassen. Dies ermöglicht Wissenschaftlern die Überwachung von Vegetation, Landnutzung, Gewässern und vielem mehr. In der Ökologie ist Sentinel-2 von entscheidender Bedeutung für die Erkennung von Pflanzenmerkmalen, Waldstrukturen und Umweltveränderungen in kleinem räumlichen Maßstab.

Unterschiedliche Waldidentitäten: Amerika, Afrika, Asien

Die Analyse zeigt starke biogeografische Unterschiede bei den funktionalen Merkmalen der Baumkronen:

Die amerikanischen Tropenwälder weisen den größten funktionalen Reichtum auf, d. h. sie umfassen ein breiteres Spektrum an Merkmalskombinationen. Dies spiegeln die hohe Artenvielfalt und Umweltheterogenität wider, insbesondere in den Tropen Amerikas.
Afrikanische Wälder weisen dagegen die größte funktionale Divergenz auf, was auf ein spezielles Muster der Ressourcennutzung hindeutet. Dies könnte auf langfristige Umweltbelastungen wie historische Dürren zurückzuführen sein.
Die tropischen Wälder Asiens (einschließlich Teilen Australiens) weisen hohe Durchschnittswerte für Merkmale wie Blattgröße, Wassergehalt und Nährstoffkonzentration auf, was wahrscheinlich mit der Dominanz der Familie der Flügelfruchtgewächse in Südostasien zusammenhängt.
Diese Merkmalsverteilungen deuten darauf hin, dass sich in jeder Region unterschiedliche Strategien herausgebildet haben, die durch die Evolutionsgeschichte, die Bodenfruchtbarkeit, die saisonalen Niederschläge und die früheren Klimabedingungen geprägt sind.

Feucht vs. trocken

In trockenen Wäldern (z. B. im brasilianischen Cerrado oder in afrikanischen Savannen) gibt es Arten mit hoher spezifischen Blattfläche (SLA) und nährstoffreichen, schnell umschlagenden Blättern. Dies deutet auf Erwerbsstrategien hin, die für schnelles Wachstum während kurzer feuchter Perioden optimiert sind.
Feuchte Wälder (wie Amazonien oder Borneo) weisen Merkmale auf, die mit konservativen Strategien verbunden sind, mit dickeren, dichteren Blättern und höheren Kohlenstoffinvestitionen.

Bedeutung für Wissenschaft, Naturschutz und Klimamodelle

Diese Studie verbessert die Realitätsnähe von Erdsystemmodellen durch die Bereitstellung detaillierter Merkmalskarten. Sie identifiziert Regionen mit hohen Unsicherheiten oder Datenlücken, was die künftige Feldarbeit (insbesondere in Teilen Afrikas und Asiens) erleichtert. Darüber hinaus zeigt die Studie die zunehmende Bedeutung von KI und Fernerkundungstechnologien bei der Kartierung von Pflanzenmerkmalen und Biodiversität in großem Maßstab. Diese Instrumente sind zwar leistungsfähig, sollen aber klassische ökologische Methoden wie Feldproben und die Identifizierung von Arten nicht ersetzen, sondern ergänzen. Um wirklich zu verstehen, wie sich die funktionale Vielfalt im Laufe der Zeit verändert, müssen wir weiterhin in die gute alte Feldarbeit investieren, die dann in fortschrittlichere Modelle und Vorhersagen einfließt. Die Erkenntnisse dieser faszinierenden Studie können als Grundlage für die Vorhersage von Veränderungen in der funktionalen Waldzusammensetzung unter sich verändernden Klimabedingungen dienen und zum Aufbau eines prozessbasierten und präzisen ökologischen Modellierungsrahmens auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen beitragen.

Sie möchten mehr über die Studie und ihre Ergebnisse erfahren? Dann lesen Sie den vollständigen Artikel hier: https://www.nature.com/articles/s41586-025-08663-2#citeas

Ein Experiment, das den Berg ins Tal holt

Um die Folgen der Temperaturerhöhung zu simulieren, verpflanzten die Forscher:innen Hochlagenpflanzengemeinschaften aus den deutschen Alpen in wärmere, tiefer gelegene Regionen. Über vier Jahre hinweg wurde untersucht, wie sich die transplantierten Pflanzengemeinschaften veränderten – in ihrer Artenzusammensetzung und daraus resultierend in ihrer funktionalen Identität (typische Eigenschaften wie Blattmerkmale und Ressourcennutzungsstrategien) und funktionalen Diversität (Maß für die Vielfalt der funktionalen Eigenschaften innerhalb einer Gemeinschaft). Anders gefragt: Wie verändern sich die Hochlagenpflanzengemeinschaften, wenn sie wärmeren Bedingungen ausgesetzt sind? Welche Arten sind „Gewinner“, welche „Verlierer“? Und wie beeinflusst die Einwanderung wärmeliebender Arten des Tieflands die funktionale Identität und Vielfalt der Gemeinschaften und folglich die Funktionen und Prozesse des Ökosystems?

Einzigartig an diesem Ansatz ist, dass ganze Pflanzengemeinschaften in natürliche Standorte integriert wurden. Dadurch konnten reale Wechselwirkungen mit lokalen Arten und Umwelteinflüssen berücksichtigt werden. Solche Experimente liefern realistischere Ergebnisse als vergleichsweise künstliche Erwärmungskammern, da sie unter anderem Konkurrenz mit einheimischen Pflanzenarten und die Wirkung natürlicher Böden einbeziehen.

Was sind die Erkenntnisse und was bedeuten sie?

Im Rahmen der Studie wurden auf Artebene funktionelle morphologische und biochemische Merkmale von Blättern erfasst, die für die Gemeinschaftsebene die Berechnung von gewichteten Merkmalsmittelwerten, funktionellem Reichtum und funktioneller Divergenz ermöglichten. Diese Konzentration auf funktionelle Merkmale gab Aufschluss darüber, wie sich die Interaktionen zwischen den Arten und die Strategien zur Ressourcennutzung als Reaktion auf die Klimaerwärmung verändern können.

Die Ergebnisse zeigen, wie dynamisch und gleichzeitig verletzlich montane Ökosysteme sind. Bereits nach den vier Jahren hatten sich die verpflanzten Gemeinschaften stark verändert. Die transplantierten Hochlandgemeinschaften gewannen über die Zeit an Artenreichtum, was sowohl auf die Einwanderung wärmeliebender Tieflandarten als auch auf die „lag phase“ der Hochlandspezialisten, also das verzögerte Verschwinden, zurückzuführen ist. Sie konnten unter anderem durch vegetative Vermehrung (z. B. durch Wurzelausläufer) ein schnelles Aussterben zunächst verhindern.

Die wärmeliebenden Arten, also jene, die aus tiefergelegenen Regionen stammen, haben eine andere „ökologische Strategie“: Sie wachsen schneller, nehmen mehr Nährstoffe auf und konkurrieren stärker um Licht. Dies könnte langfristig das Überleben der kälteliebenden Spezialisten gefährden, die auf langsames Wachstum und einen sparsamen Ressourceneinsatz setzen. Ein Beispiel dafür ist die Art Poa alpina (Alpen-Rispengras), die im ersten Jahr noch in fast allen verpflanzten Hochlagengemeinschaften vorkam, jedoch bis zum vierten Jahr nahezu verschwunden war.

Ein weiteres bemerkenswertes Ergebnis ist damit schon auf den Punkt gebracht: Die verpflanzten Gemeinschaften wurden den Tieflandgemeinschaften immer ähnlicher. Der Berg verliert dadurch einen Teil seiner einzigartigen floristischen Identität und nähert sich der Artenzusammensetzung des Tieflands an.

Ein Weckruf für den Schutz montaner und alpiner Ökosysteme

Insgesamt stützen die Ergebnisse die zuvor aufgestellten Hypothesen, dass die Klimaerwärmung zu signifikanten Veränderungen des Artenreichtums, der Artenzusammensetzung und der funktionellen Eigenschaften von Bergwiesengemeinschaften führt. Hochlandpflanzen, die an kältere Temperaturen und nährstoffarme Böden angepasst sind, könnten langfristig durch den Klimawandel verschwinden. Diese Arten sind nicht nur ökologisch, sondern auch kulturell von Bedeutung. Die Studie betont, dass alpine Ökosysteme weltweit ähnliche Risiken teilen. Wieder einmal zeigt sich: Klimawandel und Biodiversitätsverlust sind eng miteinander verbunden.

Um die wertvollen Bergökosysteme zu erhalten, sind gezielte Schutzmaßnahmen notwendig. Dazu gehören nicht nur die Reduktion von Treibhausgasen, um die Auswirkungen des Klimawandels zu verringern, sondern auch Strategien, die das Überleben der empfindlichen Hochlandspezialisten schützen und fördern.

Wenn Sie die Studie noch tiefergehend interessiert, finden Sie diese hier: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/jvs.13280

Die Studie präsentiert erste Ergebnisse des Langzeitfeldexperiments zu PriOrity Effect Mechanisms (POEM), das 2020 initiiert wurde. Ziel ist es, zu untersuchen, wie Prioritäts- und Jahreseffekte die Struktur und Funktion nährstoffarmer, saurer Graslandpflanzengemeinschaften im Verlauf der Zeit beeinflussen – sowohl ober- als auch unterirdisch.

Info: Prioritätseffekte
„Prioritätseffekte treten auf, wenn Arten, die früher ankommen und sich etablieren, die Ansiedlung und den Erfolg später eintreffender Arten stark beeinflussen können – mitunter auch in Bezug auf Ökosystemfunktionen. Sie können zu alternativen Vegetationszuständen führen und spielen daher möglicherweise eine zentrale Rolle im Naturschutz.“

Das POEM-Experiment

Auf einem ehemaligen Ackerstandort in Niederhaverbeck in Norddeutschland richtete das Forschungsteam 2020 das POEM-Feldexperiment ein. Es handelt sich um ein mehrjähriges, repliziertes Experiment, in dem unterschiedliche Aussaatabfolgen von Pflanzlich-funktionellen Gruppen (PFGs) – Gräser, Kräuter (Forbs) und Leguminosen – getestet werden. Um Jahreseffekte abzubilden, wurden die Behandlungsplots in verschiedenen Jahren etabliert. Mittels transparenter Röhren, sogenannter Minirhizotrons, und einem Kamerasystem wurde das Wurzelwachstum über drei Jahre hinweg dokumentiert – ohne eine einzige Pflanze auszugraben.

Erkenntnisse mit Tiefgang

Die ersten Ergebnisse dieses Langzeitexperiments sind bereits jetzt sehr aufschlussreich: Zunächst stellten die Forschenden fest, dass die Zeit seit der Etablierung der stärkste Einflussfaktor auf die Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft war – noch vor der Reihenfolge der funktionellen Gruppen (PFGs) oder dem Jahr der Etablierung. Die Artenvielfalt und Diversität wurde durch die Reihenfolge der Aussaat beeinflusst – und entwickelte sich über die Zeit weiter, wobei auch das Aussaatjahr eine Rolle spielte. Plots, in denen Gräser zuerst ausgesät wurden, wiesen eine geringere Diversität auf – wahrscheinlich durch ihre Dominanz (z.B. Bromus hordeaceus; Weiche Trespe). 

Während sich die unterirdische Produktivität (Gesamtwurzelbiomasse/-dichte) nicht signifikant zwischen den Behandlungen unterschied, war die vertikale Verteilung der Wurzeln deutlich verschieden: Gemeinschaften, in denen Kräuter oder Leguminosen zuerst ausgesät wurden, wuchsen deutlich tiefer in den Boden als Gemeinschaften mit einer frühen Gräseraussaat. Diese Erkenntnisse könnten, wenn sie auch in anderen Graslandschaften zu finden sind, ein nützlicher Weg sein, um Pflanzengemeinschaften mit tieferen Wurzeln zu schaffen, die besser an Dürren angepasst sind. Weitere Forschungen im dritten POEM-Experiment (das im Jahr 2025 eingerichtet wird) werden diese Frage untersuchen. Hier werden Minirhizotronen im Boden installiert, mit denen die Forscher prüfen können, ob es einen wiederholbaren Effekt der Reihenfolge der Ankunft auf die Wurzelverteilung gibt. Ähnliche Ergebnisse in einem kontrollierten Experiment (Alonso-Crospo et al. 2022 Oikos) sind vielversprechend, aber die Forschenden müssen sich die Mühe machen, dasselbe Experiment noch einmal auf dem Feld durchzuführen, um zu wissen, inwieweit diese Ergebnisse verallgemeinerbar sind.

Die oberirdische Produktivität hingegen wurde vor allem durch das Aussaatjahr beeinflusst: Plots, die 2020 etabliert wurden, waren produktiver als jene von 2021 – wahrscheinlich aufgrund günstigerer Wetterbedingungen im ersten Jahr. Das zeigt: Das Jahr der Aussaat – als Spiegel wechselnder Umweltbedingungen – hat großen Einfluss auf die anfängliche Entwicklung der Pflanzengemeinschaft.

Folgerungen über das Experiment hinaus

Da die ökologische Renaturierung zunehmend als Schlüsselmaßnahme für Biodiversitäts- und Klimaschutz gesehen wird, sind differenzierte Erkenntnisse und Handlungsempfehlungen essenziell. Das POEM-Experiment liefert genau solche und wird weiterhin untersuchen, wie ökologische Vorgeschichte, Prioritätseffekte, funktionelle Merkmale und Wetterbedingungen miteinander wechselwirken und die Wiederherstellung von Ökosystemen prägen.

Für die Praxis ergeben sich bereits jetzt wichtige Hinweise: Zum Beispiel zeigt sich, dass Witterungsbedingungen im Etablierungsjahr die Produktivität stark beeinflussen – was nahelegt, dass Aussaaten möglichst auf günstige Zeitfenster abgestimmt werden sollten. Die durch frühe Aussaat von Kräutern oder Leguminosen entstehenden tiefwurzelnden Pflanzengemeinschaften könnten in degradierten Böden die Bodenstabilität erhöhen, die Wasserversorgung verbessern und längerfristig bestehen bleiben. Gerade im Angesicht zunehmender Trockenperioden ist ihre Stabilität und Resilienz besonders wertvoll. Außerdem tragen tiefreichende Wurzeln verstärkt zu langfristigen Kohlenstoffspeichern im Boden bei – ein zentraler Aspekt sogenannter “Natural Climate Solutions”.

Ökologische Experimente wie dieses, die auf den ersten Blick rein wissenschaftlich erscheinen, haben also eine hohe praktische Relevanz – besonders in Zeiten sich überlagernder ökologischer Krisen.

Link zur Studie: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jvs.70026

Interesse an Prioritätseffekten geweckt? Hier unserer Beitrag zu : Barrieren abbauen: Ein Aufruf zur Kohäsion bei Studien über Prioritätseffekte – Ökologische Forschung der Leuphana Universität Lüneburg

Die Wiederherstellung von Ökosystemen ist aufgrund der zunehmenden Landdegradation, des Biodiversitätsverlusts und des Klimawandels zu einer globalen Priorität geworden. Dennoch sind die ökologischen, sozialen und sozial-ökologischen Auswirkungen von Restaurierungsmaßnahmen noch unzureichend verstanden. Das DFG-Forschungsprojekt Ein sozial-ökologischer Systemansatz zur Wiederherstellung von Ökosystemen in ländlichen Regionen Afrikas (2023–2028) zielt darauf ab, ein umfassendes Rahmenwerk zu entwickeln, das die Wiederherstellung von Ökosystemen aus einer sozial-ökologischen Systemperspektive betrachtet, um die Mechanismen hinter unterschiedlichen Restaurierungsergebnissen besser zu verstehen.

Mit einem Fokus auf West-Ruanda, das eine Vorreiterrolle in der globalen Restaurierung einnimmt, soll das Projekt sowohl standortspezifische Erkenntnisse gewinnen als auch übertragbares Wissen für weltweite Restaurierungsmaßnahmen generieren. Das interdisziplinäre Forschungsteam umfasst Wissenschaftler:innen der Leuphana Universität (Institut für Sozial-Ökologische Systeme (SESI) und Institut für Ökologie (IE)), der Universitäten in Göttingen und Kassel sowie auch der FU Berlin. Die Forschungseinheit gliedert sich in acht miteinander verbundene Teilprojekte, die in vier Cluster organisiert sind (siehe unten). Durch eine Kombination aus nachträglichen Bewertungen, partizipativen Experimenten und zukunftsorientierter Szenarioplanung soll ein umfassendes Verständnis der Dynamik von Ökosystemrestaurierung entwickelt werden. Die Erkenntnisse sollen die Restaurierungswissenschaft und sozial-ökologische Forschung voranbringen, direkte Vorteile für Restaurierungsmaßnahmen in Ruanda bieten und global zur Verbesserung von Restaurierungspraktiken beitragen.

Eines der Teilprojekte (SP7), geleitet von Vicky Temperton vom Leuphana Institut für Ökologie und Stefan Sieber (Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V.), konzentriert sich auf den Aufbau eines Living Labs, das Wissenschaft und Praxis in den ruandischen Restaurierungsmaßnahmen miteinander verbinden soll. Während frühere Restaurierungsprojekte hauptsächlich auf Eukalyptus-Monokulturen setzten, fördern neue Initiativen den Einsatz heimischer Baumarten, um die Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen zu verbessern. Mit einem transdisziplinären Ansatz arbeitet SP7 mit Stakeholdern zusammen, um Restaurierungslösungen gemeinsam zu entwerfen, zu erarbeiten und zu bewerten. Wissenschaftliche Experimente werden in zwei Governance-Modellen durchgeführt, um deren Auswirkungen auf Biodiversität, Resilienz und Lebensgrundlagen zu vergleichen.

Der folgende Artikel wurde ursprünglich von Dr. William Apollinaire auf dem Blog “Ecosystem Restoration” verfasst und veröffentlicht.

Nach dem Rwanda Restore-Projektauftakt in Kigali im Januar 2024 und einer Konferenz mit Restaurierungsstakeholdern vom 19. bis 21. Februar 2025 wurde das Living Lab der SP7-Forschungseinheit am 25. Februar 2025 offiziell im Rutsiro-Distrikt im Westen Ruandas eröffnet.

An den Workshops nahmen 42 Personen aus Wissenschaft, Regierungs- und Nichtregierungsorganisationen sowie lokalen Gemeinschaften teil. Ziel war es, einen Living Lab Roundtable zu etablieren, zwei Governance-Modelle für das Living Lab zu definieren und eine Verhaltensrichtlinie sowie eine Kommunikationsstrategie zu erarbeiten. Darüber hinaus wurden im Rahmen des Workshops Herausforderungen und Chancen für die Renaturierung in Rutsiro in der Gegenwart, mittelfristig und langfristig diskutiert – unter Anwendung des Three Horizons Approach zur strategischen Renaturierungsplanung in der Region.

In Kleingruppen entwickelten die Teilnehmenden den Verhaltenskodex, Kommunikationsprinzipien und Strategien sowie eine dreistufige Zukunftsperspektive für die Renaturierung in Rutsiro. Zum Abschluss besuchten die Teilnehmenden verschiedene Standorte des Living Labs im Gihango-Sektor. Während der Exkursion wanderte das Forschungsteam durch die hügelige Landschaft, um verschiedene Landnutzungen zu beobachten und das Potenzial für Renaturierungsmaßnahmen zu bewerten. Begleitet wurden sie von lokalen Feldassistent:innen und Mitgliedern von Bauernverbänden, die wertvolle Einblicke lieferten.

Ein Community-Workshop wurde in zwei Gemeinden des Gihango-Sektors abgehalten: Teba und Shyembe. An der Exkursion nahmen Vertreter:innen von Bauernverbänden und -kooperativen, Schreiner:innen, traditionelle Heiler:innen, Imker:innen sowie Landbesitzer:innen der Living Lab Standorte teil.

Zusätzlich fanden individuelle Besuche bei Modellbauer:innen statt, die ihre Ernährung durch die Integration von Nutzpflanzen wie Chayote, Passionsfrucht, Avocado, Ananas und Gurken in Agroforstsysteme verbessert haben – entweder für den Eigenverbrauch oder für den Verkauf. In einigen Fällen kombinieren die Landwirt:innen eine Vielzahl von Obstpflanzen und Leguminosen auf denselben Flächen.

Die Auswahl der Untersuchungsgebiete und die soziale Netzwerkanalyse wurden bereits 2024 abgeschlossen. Das Roundtable-Format wurde nun eingerichtet, und bis Ende des Jahres wird der Arbeitsprozess weitergeführt: Dazu gehören die gemeinsame Gestaltung von Feldversuchen, die Definition von Wirkungsbereichen, die Abgrenzung und Registrierung von Demonstrationsflächen sowie das Abschließen von Nachhaltigkeitsvereinbarungen mit Landbesitzer:innen innerhalb der Living Lab Standorte. Darüber hinaus wird das Stakeholder-Roundtable bald Erfolgsindikatoren für die Renaturierungssmaßnahmen entwickeln.

Mehr Informationen zum Forschungsprojekt und den Teilprojekten gibt es hier:
https://ecosystemrestoration.net/subprojects/

Info: Was bedeutet Renaturierung?
Renaturierung wird als ein durch den Menschen veranlasster Prozess zur Unterstützung der Wiederherstellung eines Ökosystems, das entweder degradiert, gestört oder vollständig zerstört wurde, definiert. Ziele und Erfolgsmaßstäbe für Renaturierungsprojekte orientieren sich an den ökologischen (und sozialen) Gegebenheiten und Standortsfaktoren. Laut der Society for Ecological Restoration (SER) soll Renaturierung nicht nur einzelne Arten oder Landschaftsmerkmale wiederherstellen, sondern ein langfristig widerstandsfähiges, sich selbst erhaltendes Ökosystem schaffen, das ökologisch, ökonomisch und sozial nachhaltig ist.

Eine Erfolgsgeschichte: Wie alles begann

Die Initialzündung für das Netzwerk erfolgte auf der 10th European Conference on Ecological Restoration 2016 in Freising. Während eines eigens organisierten Praktiker:innentags wurde der Bedarf und das große Interesse nach einer besseren Vernetzung zwischen Wissenschaftler:innen, Praktiker:innen und Verwaltungsakteur:innen offensichtlich. Noch während der Konferenz wurde eine erste Mailingliste für Interessierte erstellt, die seither stetig gewachsen ist und inzwischen rund 300 Mitglieder umfasst.

Im Jahr 2017 fand das erste Netzwerktreffen in Jänschwalde (Brandenburg) statt – organisiert hatten es Sabine Tischew und Kathrin Kiehl, gemeinsam mit Akteur:innen vor Ort. Es folgte der Strategieplan für das Netzwerk Renaturierung als „lockere Arbeitsgruppe“ – und damit folgten auch regelmäßige Veranstaltungen an wechselnden Orten in Deutschland, und auch Luxemburg, die sich jeweils einem spezifischen Renaturierungsthema und -ökosystem widmen. Der wechselnde Ort für die Treffen ermöglicht auch, dass immer wieder neue Interessierte daran teilnehmen können und sich das Netzwerk stetig erweitert.

Die Struktur: Offenheit als Prinzip

Ein wesentliches Merkmal des Netzwerks ist seine flexible und unbürokratische Struktur. Es gibt weder Mitgliedsbeiträge noch eine Vereinsstruktur, um den administrativen Aufwand so gering wie möglich zu halten. Zudem finden die Netzwerktreffen selbstfinanziert statt, also ohne Tagungsgebühren.
Dadurch bleibt das Netzwerk für alle offen, die sich für Renaturierung interessieren – unabhängig davon, ob sie aus Wissenschaft, Verbänden, Verwaltung und Behörden, Planungsbüros oder Unternehmen kommen.

Die Organisator:innen (Simone Schneider – Naturschutzsyndikat SICONA; Annika Schmidt und Sabine Tischew – Hochschule Anhalt; Kathrin Kiehl – Hochschule Osnabrück; Vicky Temperton – Leuphana Universität; Johannes Kollmann – TUM) investieren viel ehrenamtliche Arbeit, um das Netzwerk lebendig zu halten. Sie teilen sich die Aufgaben rundum die Website, Koordination und (fachliche) Organisation untereinander auf. Für sie steht fest: Der gemeinsame Austausch und die Möglichkeit, die Renaturierungsökologie voranzubringen, sind den Aufwand wert.

Praxis trifft Wissenschaft: Die Bedeutung der Netzwerktreffen

Ein zentrales Element der Arbeit des Netzwerks sind die regelmäßigen Netzwerktreffen. Diese bestehen in der Regel aus kurzen Impulsvorträgen, gefolgt von Besichtigungen von Renaturierungsflächen/ -projekten. Dabei liegt ein besonderer Fokus auf dem offenen Austausch über Erfolge, Herausforderungen und auch Misserfolge – denn gerade aus Fehlern kann die Gemeinschaft wertvolle Lehren ziehen.

Zu den bisherigen Themen der Treffen gehörten unter anderem die Renaturierung von Rohbodenflächen, die Integration naturschutzfachlicher Aspekte in die Raumplanung sowie die Wiederherstellung von Graslandlebensräumen beim letzten Netzwerktreffen in Luxemburg im Sommer 2024. 2025 gibt es gleich drei Netzwerktreffen.

Vernetzung auf europäischer Ebene

Das Netzwerk Renaturierung ist auch auf europäischer Ebene sehr gut vernetzt. Seit 2019 ist es Mitglied der SER Europe (European chapter of the Society for Ecological Restoration) und pflegt enge Kontakte zu verwandten Organisationen, unter anderem zum Arbeitskreis Naturschutz und Renaturierungsökologie innerhalb der GfÖ (SER Germany, Austria and Switzerland). Diese internationale Zusammenarbeit trägt dazu bei, Synergien zwischen verschiedenen Renaturierungsinitiativen zu stärken und zu nutzen. Darüber hinaus spielen Netzwerke wie das Netzwerk Renaturierung eine entscheidende Rolle bei der Förderung des EU-Gesetzes zur Wiederherstellung der Natur, indem sie die Renaturierungsbemühungen verstärken und vergrößern, sowie zur nationalen Umsetzung im Einklang mit den EU-weiten Zielen beitragen. Solche Netzwerke sind von entscheidender Bedeutung für die Umsetzung der Richtlinien in die Praxis, die Förderung innovativer Ansätze und die Maximierung des langfristigen Erfolgs von Renaturierungsmaßnahmen im Rahmen der neuen Gesetzgebung.

Info: Das Renaturierungsgesetz der EU
Die EU-Verordnung zur Wiederherstellung der Natur (EU Nature Restoration Law) trat am 18. August 2024 in Kraft. Sie verfolgt das Ziel, mindestens 20 % der Land- und Meeresflächen der EU bis 2030 wiederherzustellen und bis 2050 alle Ökosysteme, die einer Renaturierung bedürfen, in einen guten ökologischen Zustand zu versetzen. Die Mitgliedstaaten sind verpflichtet, nationale Renaturierungspläne zu erstellen, die darlegen, wie die festgelegten Ziele national erreicht werden sollen. Mit der flächendeckenden Förderung von Renaturierungsinitiativen können die Biodiversität und das Klima geschützt, die Resilienz der Ökosystem erhöht und auch wirtschaftliche Vorteile gesichert werden. Die Verordnung ist ein zentraler Bestandteil des Europäischen „Green Deals“ und der EU-Biodiversitätsstrategie 2030.

Fazit: Gemeinsam für eine nachhaltige Zukunft

Das Netzwerk Renaturierung ist ein herausragendes Beispiel dafür, wie eine flexible, trans- und interdisziplinäre Zusammenarbeit erfolgreich gestaltet werden kann. Durch den offenen Austausch zwischen Wissenschaft und Praxis entstehen innovative Lösungen für die vielfältigen Herausforderungen der Renaturierungsökologie. In einer Zeit, in der intakte Ökosysteme von unschätzbarem Wert sind, ist eine solche Plattform unverzichtbar.

Wer Interesse hat, Teil dieses Netzwerkes zu werden, kann sich auf der Website weiter informieren und Kontakt aufnehmen. Denn eines ist sicher: Die Renaturierung unserer Ökosysteme gelingt am besten, wenn wir sie gemeinsam gestalten.

Strategien durch Blattmerkmale erkennen

Durch die Verschiebung funktionaler Merkmale können Bäume auf den Wettbewerb um begrenzte Ressourcen reagieren. Dies zeigt sich in den Merkmalen der Blätter, die recht plastische und zuverlässige Indikatoren für Ressourcennutzungsstrategien darstellen. Blattmerkmale ändern sich und spiegeln einen Kompromiss zwischen der Lebensdauer eines Blattes und seiner maximalen Photosyntheserate wider. Sie kategorisieren Bäume und andere Pflanzen als:

• Akquisitive Strategen: Bäume mit dünnen, leichten Blättern, die reich an Stickstoff und anderen Nährstoffen sind, ausgelegt für schnelles Wachstum und Ressourcengewinnung.
• Konservative Strategen: Bäume mit robusten, langlebigen Blättern, die auf langfristige Ressourcenschonung ausgelegt sind.

Obwohl Blattmerkmale zunächst verwendet wurden, um Arten zu vergleichen, variieren diese auch innerhalb von Arten (intraspezifische Variation) und sogar innerhalb von Individuen (intraindividuelle Variation). Dies gilt insbesondere für Bäume, da sie langlebige Arten sind, die sich während ihres Lebens an veränderte Bedingungen anpassen müssen, einschließlich der Vielfalt im Waldbestand. In Forstmonokulturen, in denen typischerweise eine höhere Konkurrenz zwischen Bäumen aufgrund ähnlicher Ressourcennutzung herrscht, werden Bäume durch konservative Strategien und eine hohe Variabilität der Blattmerkmale innerhalb desselben Kronendachs charakterisiert. In Mischwäldern hingegen weist dieselbe Baumart, die in monokulturellen Gemeinschaften dicke Blätter hatte, eine größere spezifische Blattfläche auf, also dünnere, leichtere Blätter, die auf schnelle Ressourcengewinnung ausgelegt sind – die akquisitive Strategie.

Ein Blick unter die Oberfläche

Während die Konkurrenz zwischen Bäumen ein Haupttreiber für ihr Wachstum ist, spielen andere (Mikro-)Organismen wie Mykorrhizapilze ebenfalls eine entscheidende Rolle. Sie bilden eine wechselseitig nützliche, vorteilhafte Beziehung mit den Wurzeln von Pflanzen und Bäumen, indem sie die Nährstoff- und Wasseraufnahme verbessern, während sie im Gegenzug Kohlenhydrate erhalten, die von den Pflanzen und Bäumen während der Photosynthese produziert werden.

Die Mykorrhizapilze, die mit Bäumen assoziiert sind, werden in zwei Haupttypen unterteilt, die mit entsprechenden Baumtypen in Verbindung stehen:

• Arbuskuläre Mykorrhizapilze: Dies ist der häufigste Typ unter Bäumen und ist assoziiert mit schnell wachsenden Bäumen, da sie sich auf die schnelle Nährstoffaufnahme spezialisieren.
• Ektomykorrhizapilze: Diese Pilze sind stärker mit langsam wachsenden, ressourcensparenden Bäumen verbunden.

Durch die Partnerschaft mit Pilzen passen Bäume auch ihre Ressourcennutzung an: Mit einer zunehmenden Vielfalt arbuskulärer Mykorrhizapilze, die mit dem Baum interagieren, steigt der Stickstoffgehalt in den Blättern – ein entscheidender Faktor für die Photosynthese, da Stickstoff ein Schlüsselbestandteil der Enzyme ist, die Bäume benötigen, um Sonnenlicht in Energie umzuwandeln. Auch hier bedeutet dies, dass Bäume derselben Art je nach unterirdischer Pilzvielfalt unterschiedliche Strategien in ihren Blättern anwenden.

Einblick in das Experiment

Um all diese Wechselwirkungen zu verstehen, untersuchten die Forschenden 640 Bäume, die zu 10 einheimischen Laubbaumarten gehören, in einem Baumvielfaltexperiment in Mitteldeutschland. Die Bäume wurden entlang eines Gradienten von Baumartenreichtum gepflanzt: von monospezifischen Parzellen (eine Art) über Mischungen aus zwei Arten bis hin zu Mischungen aus vier Arten. Dabei umfassten die Mischungen entweder nur arbuskulär-mykorrhizale oder nur ektomykorrhizale Baumarten oder eine ausgewogene Kombination aus beiden.

Über 3.000 Blätter wurden von diesen Bäumen gesammelt. Ihre Merkmale wurden mithilfe fortschrittlicher Techniken wie der Spektroskopie analysiert, die Licht nutzt, um die chemischen und strukturellen Eigenschaften von Blättern zu messen. Dies ermöglichte es den Wissenschaftler:innen, wichtige Merkmale wie Stickstoffgehalt, Blattdicke und Trockenmassegehalt zu erfassen, ohne die Proben zu beschädigen.

Zusammengefasst: Warum ist das wichtig?

Die Studie liefert neue Erkenntnisse darüber, wie Bäume ihre Ressourcennutzungsstrategie als Reaktion auf biotische Wechselwirkungen anpassen. Entgegen bisherigen Annahmen zeigen die Untersuchungen, dass Baum- und Mykorrhizavielfalt unterschiedliche Merkmale beeinflussen. Daher reicht die Baumvielfalt allein nicht aus, um alle intraspezifischen Reaktionen in Wäldern zu erklären. Es ist jedoch ein tiefergehendes Verständnis der Baum-Mykorrhiza-Interaktionen erforderlich, um diese komplexe Dynamik vollständig zu erfassen.

Diese Erkenntnisse sind entscheidend für die Waldwirtschaft und -renaturierung. Durch die Förderung der Vielfalt sowohl bei Baumarten als auch bei Pilzen können gesündere und widerstandsfähigere Wälder geschaffen werden.

Wenn Sie an der detaillierten Methodik des Projekts interessiert sind und mehr über die spannende Welt des Wettbewerbs und der Interaktion in den Wäldern erfahren möchten, finden Sie den wissenschaftlichen Artikel hier (Englisch):
Tree and mycorrhizal fungal diversity drive intraspecific and intraindividual trait variation in temperate forests: Evidence from a tree diversity experiment – Castro Sánchez‐Bermejo – 2024 – Functional Ecology – Wiley Online Library

Von Wäldern und Wissenslücken: Ein ganzheitlicher Blick auf den Klimaschutz

Temperton weist darauf hin, dass erhebliche Wissenslücken in der wissenschaftlichen Analyse des Klimaschutzpotenzials verschiedener Ökosysteme bestehen und diese das Silodenken im wissenschaftlichen, aber auch im politischen Kontext begründen und verstärken. So gibt es beispielsweise weniger Studien zur Beeinflussung der Kohlenstoffspeicherung durch die Intensität der Landnutzung, zur Komplexität der Kohlenstoffspeicherungsmechanismen und -bedingungen sowie weniger vergleichende Studien zur Speicherfähigkeit verschiedener Ökosysteme. In der politischen Sphäre führt die Trennung beispielsweise der Ministerien für Landwirtschaft und Naturschutz dazu, dass Wechselwirkungen zwischen Landnutzung, Lebensraum und Klimaschutzpotenzial nicht ausreichend berücksichtigt und zusammengedacht werden.

Kritisch zu betrachten ist daher auch die gegenwärtige Fokussierung auf Aufforstung als die beste Lösung für den Klimaschutz. Der sogenannte „biome bias“, der Wälder in der öffentlichen Wahrnehmung bevorzugt, kann im schlechtesten Fall sogar dazu führen, dass unüberlegte Aufforstungsinitiativen auf Kosten anderer Ökosysteme zu einem Verlust an Biodiversität führen. Der Erhalt der Biodiversität ist jedoch entscheidend für die Effektivität von Klimaschutzmaßnahmen, da eine hohe Artenvielfalt die Stabilität und Resilienz von Ökosystemen erhöht.

Von Wechselwirkungen und Weitblick: Strategien zusammendenken

Wir müssen den Verlust der biologischen Vielfalt ebenso berücksichtigen wie den Klimawandel und ihre Wechselwirkungen. Auf der Suche nach guten natürlichen Klimalösungen täten wir gut daran, vergleichende wissenschaftliche Bewertungen vorzunehmen, die systematisch die verschiedenen multifunktionalen Wirkungen der verschiedenen Lebensraumtypen vergleichen. So sollten auch auf politischer Ebene mehr integrative Maßnahmen entwickelt und umgesetzt werden. Eine solche Maßnahme ist die Wiederherstellung und Erhaltung von artenreichem Grünland – eine Win-Win-Lösung für den Schutz des Klimas und der biologischen Vielfalt.

So fordert der Artikel eine umfassendere Betrachtung der Rolle von Grünland und anderen Ökosystemen wie Mooren, Feuchtwiesen, Heiden, Mangroven und Seegraswiesen in der Klimawissenschaft und -politik. Die Komplexität der ökologischen Systeme und Prozesse müssen anerkannt und die Wechselwirkungen zwischen Klima- und Artenschutz für eine effektive nachhaltige Strategie in den Mittelpunkt gestellt werden.

Den Artikel sowie das gesamte Band finden Sie hier: https://www.klima-warnsignale.uni-hamburg.de/buchreihe/climate-engineering/

Die Buchreihe „Warnsignale“ umfasst bisher 20 Bände mit rund 800 umwelt- und klimarelevanten Artikeln, die von etwa 1.500 Fachleuten aus knapp 500 Forschungs- und Umweltorganisationen verfasst wurden. Ziel der Reihe ist es, einen Beitrag zur breiten öffentlichen Diskussion an Bildungseinrichtungen, in den Medien, unter interessierten Laien sowie in Politik und Verwaltung über unseren Umgang mit der Umwelt und zum Klimaschutz zu leisten.