“Wenn du schnell vorankommen willst – geh allein. Wenn du weit kommen willst – geh gemeinsam.”

– Herkunft unbekannt, oft einem afrikanischen Sprichwort zugeschrieben  

Gerade in diesem Augenblick tut sich etwas sehr Aufregendes in der Welt der Renaturierung, und du (ja, genau du!) solltest davon erfahren! Im vergangenen Jahr hat das Forschungsteam von „Ein Living Lab für sozial-ökologische Renaturierung im Westen Ruandas“ – Teil eines größeren Projekts, das sich mit sozial-ökologischen Systemen zu Unterstützung der Widerherstellung von Ökosystemen im ländlichen Afrika befasst – sein Living Lab (Reallabor) in Rutsiro ins Leben gerufen.

Es gibt sogar einen Artikel auf diesem Blog über den Start des Livings Labs! Du findest ihn hier, zusammen mit weiteren Informationen zum Hintergrund und den bisherigen Phasen des Projektes (es könnte hilfreich sein, den ersten Artikel zuerst durchzulesen, um den vollen Überblick zu gewinnen). Nun aber wollen wir dich über die jüngsten Ereignisse auf den neuesten Stand bringen und dir einen Einblick in die Zukunft des Projektes geben. Also lehn‘ dich zurück und genieße die folgende Reise durch den Prozess des Living Labs in Rutsiro!

Zuerst: Trotzdem eine kurze Zusammenfassung

Wenn du gerade den ersten Artikel zum Start des Projektes gelesen hast, dann weißt du bereits, dass es beim Living Lab darum geht, eine Brücke zwischen Wissenschaft und Praxis zu bauen in Ruandas Bemühungen Ökosysteme zu renaturieren und lokale Gemeinschaften im Rahmen der Agroforstwirtschaft wieder mit einheimischen Baumarten zu verbinden. Dazu verfolgt das Team einen Prozess der gemeinsamen Gestaltung (Co-Creation), um sozial-ökologische Experimente auf den Feldern der Bauern in Rutsiro durchzuführen. Im Wesentlichen geht es dabei um die Pflanzung von Bäumen als Teil eines agroforstwirtschaftlichen Ansatzes zur Renaturierung.

Wer steckt hinter dem Team? Es gibt rund 50 transdisziplinäre Akteure aus verschiedenen Sektoren, die in zwei unterschiedlichen Gesprächsrunden (roundtables) zusammenarbeiten. Jede Gesprächsrunde basiert auf zwei Governance-Modellen, die jeweils eine eigene Praxisgemeinschaft im Bereich der Renaturierung repräsentieren. Eine Gruppe wird von NGOs getragen und vereint repräsentative Akteure der Renaturierung aus Regierung, NGOs, Wissenschaft und Privatwirtschaft. Die andere Gruppe wird fast ausschließlich von Landwirt*innen getragen: Lokale Landwirt*innen, die auch als traditionelle Heiler*innen, Imker*innen, Lehrer*innen oder Tischler*innen tätig sind, sowie Gemeindevorsteher*innen und lokale Berater*innen.

Bisher haben die Gemeinschaften an regelmäßigen Workshops teilgenommen, in denen die Mitglieder Codes of Conduct, Kommunikationsstrategien, Erwartungen und mögliche Beiträge festlegten. Was uns jetzt besonders interessiert, ist das, was in den letzten Workshops im Februar dieses Jahres geschah.

Den Rahmen setzen: Die Auswahl der Baumarten

Im Februar fand in beiden Gruppen ein Workshop statt, in dem die Teilnehmer*innen die Renaturierungsexperimente gemeinsam konzipierten, indem sie die für das Gebiete geeigneten einheimischen und exotischen Baumarten priorisierten. Als Ergebnis haben nun beide Governance-Modelle eine Liste mit den von ihnen priorisierten Baumarten für die Experimente. Diese Arten sind etwa zu 80 % einheimisch und zu 20 % exotisch, was tatsächlich einen radikalen Unterschied zu der Tatsache darstellt, dass bislang die meisten in Westruanda gepflanzten Bäume nicht einheimisch sind. Dies führt zu einem Verlust and Biodiversität und Ökosystemleistungen sowie zu einer Verarmung der Landschaften (Nyiramvuyekure et al. 2026).

Interessanterweise haben beide Gruppen zwar den gleichen Workshop gemacht, und doch sind sie zu einer leicht unterschiedlichen Liste an Baumarten gelangt, die sie pflanzen möchten. Jedes Governance-Modell ist einer bestimmten Region zugeordnet, in der Standorte für die Living Labs ausgewählt wurden, um Renaturierungsexperimente – einschließlich der Baumpflanzungen – durchzuführen.

Ein Blick in die Workshops

Als Wissenschaftler*innen und Hauptforscher*innen des Ruanda-Forschungsprojekts nahmen Dr. William Apollinaire, Prof. Dr. Vicky Temperton und (für einen Tag) Prof. Dr. Stefan Sieber an den Workshops teil.

Ein Konferenzraum war der Treffpunkt am ersten Tag des Workshops – der für jedes Governance-Modell an unterschiedlichen Terminen stattfand. Hier geschah die Magie der Auswahl und Priorisierung der Baumarten auf Grundlage der Werte, die die Stakeholder jeder Art zugewiesen hatten. Diese Werte reichten von ökologischen bis hin zu sozioökonomischen Kriterien, Überlebensraten, der Verfügbarkeit von Pflanzmaterial und der Kompatibilität mit den am häufigsten angebauten Nutzpflanzen im Westen Ruandas. Am Ende des Tages erblickte die Rangliste der Baumarten, die die Gruppen pflanzen möchten, das Licht der Welt.

So sah der erste Tag für beide Governance-Modelle aus:

Am nächsten Tag machten sich die Gruppen vor Ort an die Arbeit. Sie begaben sich zu ihren Living Lab – Standorten und trafen sich mit den lokalen Landbesitzer*innen der Flächen, auf denen die Bäume gepflanzt werden sollen. Zudem trafen sie sich auch mit den Wissenschaftler*innen, die am Forschungsprojekt beteiligt sind, von denen einige das Living Lab besuchten, um sich mit diesem Aspekt des Gesamtprojekts vertraut zu machen.

Diese Treffen vor Ort waren sehr entscheidend, zum einen, damit die Gemeinden Kontak zu den Wissenschaftler*innen aufnehmen konnten, aber auch, um sich mit den Landbesitzer*innen über die ausgewählten Baumarten sowie das Verhältnis von einheimischen und exotischen Arten zu einigen, die in den Living Lab-Experimenten verwendet werden sollen. Nach einigen Anmerkungen, Vorschlägen und Anpassungen wurde eine endgültige Einigung erzielt. Und da war er – der Entwurf für die Living Lab-Experimente, gemeinsam erstellt von lokalen Akteuren und Wissenschaftler*innen!

Eindrücke vom zweiten Tag vor Ort:

Was diese Workshops so besonders machte

“Ich kann das Momentum spüren!” – Dr. William Apollinaire

Diese Reise war nicht nur entscheidend für die weitere Gestaltung der Renaturierungsexperimente, sondern auch – und vielleicht sogar in erster Linie – von großem Wert für den zwischenmenschlichen Austausch. Hört man Dr. William Apollinaire, Postdoc-Forscher und Koordinator der Living Lab Forschung im Westen Ruandas über seine Highlights der Workshops im Februar sprechen, dann wird schnell klar, dass der gesamte Prozess allen, die am Living Lab beteiligt sind, viel bedeutet. Das wahre Juwel war es, zu sehen, wie sehr sich die Stakeholder vor Ort engagieren. Der partizipative Prozess, die Einbindung und das Empowerment der Menschen. Momente wie spontan gemeinsam Singen und Tanzen, das Genießen und der Austausch kultureller Aspekte. All dies führt zu einer erfolgreichen Co-Creation. Laut Dr. William Apollinaire sind die Stakeholder voll und ganz engagiert und gespannt auf die Ergebnisse des Living Labs. „Es war interessant zu sehen, wie sich Menschen, wenn sie ausreichend empowert sind, aktiv in den kollaborativen oder partizipativen Prozess einbringen können.“

Aber wie schafft man es, so viel Engagement zu erzeugen?

“Menschen mit anderen Stakeholder zusammenbringen und gemeinsam Mahlzeiten teilen, alle gleich behandeln.“ – Dr. William Apollinaire

Es war nicht schwer, Menschen für das Projekt zu gewinnen und ihr Engagement langfristig aufrechtzuerhalten, da die Initiatoren des Living Labs vor allem Personen auswählten, die bereits an Renaturierungen beteiligt waren. Der Schlüssel jedoch liegt darin, jede Person wertzuschätzen, die Teil des Prozesses ist. Die Stimmen aller Beteiligten zu wertschätzen. Auf diese Weise wurde ein bestärkendes Umfeld geschaffen, in dem sich alle Stakeholder respektiert fühlen konnten. Dazu gehört auch, die Logistik so zu organisieren, dass sichergestellt ist, dass alle einbezogen werden, beispielsweise durch die Erleichterung von Kommunikation. Die Erwartungen und Ziele aller zu verstehen, sodass jede Person sowohl am Entwurf als auch an der Planung und Umsetzung beteiligt ist: So funktioniert Co-Creation. So entstand dieses Momentum des Engagements.

Was in Zukunft auf uns zukommt

Jetzt bist du auf dem neusten Stand, was derzeit im Living Lab vor sich geht und natürlich wollen wir dir die spannenden nächsten Schritte, die auf uns zukommen, nicht vorenthalten. Gerade in diesem Augenblick wachsen die Bäume, für die sich die beiden Governance-Modelle entschieden haben, in einer Baumschule von lokalen Akteuren heran. Sie wachsen und warten darauf, im Oktober dieses Jahres gepflanzt zu werden, doch bevor es zur Pflanzung kommt, lernen die Landwirt*innen im September, wie sie das Land für die Pflanzung vorbereiten. Der Startschuss für die Pflanzkampagne im Oktober wird ein großes Ereignis sein, bei dem die Bäume in den Boden kommen und wir verschiedene Reden von Vertreter*innen der Regierung und der lokalen Gemeinde hören werden. Besonders aufregend: Die nationalen Medien von Ruanda werden eingeladen, über die Veranstaltung zu berichten, und wer weiß, vielleicht wirst du sogar einen Artikel darüber in diesem Blog lesen – also bleib‘ dran!

Während die Bäume wachsen

In der Zwischenzweit werden die Stakeholder gemeinsam mit den Wissenschaftler*innen sozioökologische Erfolgsindikatoren definieren, die während der Experimente gemessen werden sollen, und gleichzeitig festlegen, wie diese beobachtet werden sollen. Beispiele für solche Erfolgsindikatoren könnten die Verbesserung der Ernährungssituation der lokalen Gemeinschaften sowie die Senkung der medizinischen Kosten sein. Bei der Renaturierung geht es nicht nur um Bäume, sondern auch um die Sträucher und andere Pflanzen, die neben ihnen angepflanzt werden und einen ernährungsrelevanten und medizinischen Wert haben. Zu den Arten, die diese Werte erfüllen und gepflanzt werden sollen gehören beispielsweise Albizia gummifera, Carapa grandiflora, Vernonia amygdalina, Milletia dura, Ricinus communis, Passionsfrucht, lokale Papaya, Avocado, Zitrone, Myrianthus und Chayote.

“Alle freuen sich auf das Buch” – Dr. William Apollinaire

Aufgepasst! Die Initiatoren des Living Labs schreiben derzeit auch ein Buch über Agroforstbäume in Westruanda und deren vielfältige Vorteile und Verwendungsmöglichkeiten. Das Buch wird insbesondere einheimische Arten und ihr Potential hervorheben, aber auch nicht-einheimische Arten einbeziehen, die ebenfalls für die Renaturierung von Ökosystemen nützlich sind. Behalte diesen Bereich im Auge, um in Zukunft weitere Informationen über das Buch zu erhalten. Mit der Veröffentlichung wollen  die Autor*innen dazu beitragen, die lokale Bevölkerung und NGOs mit der großen Vielfalt an insbesondere einheimischen Bäumen zu verbinden, die ihnen zur Verfügung stehen.

Was passiert nach der Pflanzung?

Vergiss nicht, dass die Pflanzung von rund 80 % einheimischer Arten in den Experimenten sich stark von der üblichen Pflanzung nicht-einheimischer Bäume in Westruanda unterscheidet. Deshalb wird es besonders spannend sein, die Ergebnisse der Experimente zu sehen. Nach einiger Zeit werden die beiden Governance-Modelle verglichen und die Beteiligten vor Ort werden weiterhin einbezogen, indem sie lernen, wie man die Renaturierungsstandorte beobachtet. Das große Ziel ist, dass die Gemeinden am Ende die volle Verantwortung für die Renaturierung übernehmen und diese in Zukunft selbst weiter überwachen.

Es gibt noch eine letzte Sache, die wir dir mit auf den Weg geben möchten

Lass’ uns zurück zu dem Satz vom Anfang des Artikels gehen:

“Wenn du schnell vorankommen willst – geh allein. Wenn du weit kommen willst – geh gemeinsam.”

Wie du diesem Artikel wahrscheinlich entnehmen konntest, ist die Co-Creation der Renaturierung von Ökosystemen in erster Linie ein gemeinsamer Lernprozess. Das kann zwar lange dauern, aber es wird sich auf jeden Fall lohnen! Nur wenn alle Beteiligten einbezogen werden, wenn wir den Weg gemeinsam gestalten und beschreiten, wird das Ergebnis den Vorstellungen aller entsprechen. Oder, um es mit den Worten von Dr. William Apollinaire zu sagen: „So erreichen wir Erfolg bei der Hochskalierung und Weiterentwicklung der Renaturierungsexperimente von der Forschung zur Praxis!“

Vielen Dank fürs Lesen und hoffentlich bist du beim nächsten Update zum Living Lab in Rutsiro wieder dabei!

Wenn wir jetzt dein Interesse an der Renaturierung von Ökosystemen generell und im Westen Ruandas geweckt haben, empfehlen wir dir diesen Artikel des Social-ecological Systems Instituts der Leuphana über die fünf entscheidenden Herausforderungen für Wissenschaft und Praxis in der Renaturierung in ostafrikanischen Landschaften:: From Local Knowledge to Restoration Practice: Five Critical Frontiers for East African Landscapes | Ideas for Sustainability. Der Artikel bezieht sich auf einen kürzlich von dem Forschungsteam des Living Labs veröffentlichte Forschungsartikel.

Literatur:
Nyiramvuyekure, V., Fischer, J., Kaplin, B. A., Mukuralinda, A., & Temperton, V. M. (2026). Woody vegetation diversity remains low after extensive forest landscape restoration efforts in a western Rwandan landscape. Biological Conservation, 317, 111812. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2026.111812

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Ein kurzer Rückblick: Warum brauchen wir die Renaturierung von Grünland?

Extensiv bewirtschaftete Grünlandflächen sind nicht nur oft artenreich und erfüllen eine Vielzahl unterschiedlicher Ökosystemfunktionen, von denen auch wir Menschen profitieren, sondern sie wurden zudem im Vergleich zu anderen Lebensraumtypen vernachlässigt und übernutzt (Kan et al. 2026). Weltweit sind sie durch Zerstörung infolge von Landnutzungsänderungen sowie durch Degradation gefährdet; in weiten Teilen Europas gehören sie zu den am stärksten bedrohten Lebensraumtypen. Alarmierenderweise ist in 75 % der nach EU-Recht geschützten Grünlandschaften ein Rückgang der biologischen Vielfalt zu verzeichnen, wobei Arten verloren gehen, die speziell an offene Ökosysteme wie Grünland angepasst sind. Um den Trend des Biodiversitätsverlusts wieder umzukehren und internationale Verpflichtungen wie das EU-Gesetz zur Widerherstellung der Natur zu erfüllen, müssen wir unsere Anstrengungen zur Ausweitung der ökologischen Wiederherstellung in allen Dimensionen verstärken.

Der Erfolg von Renaturierung ist sozial-ökologisch – nicht nur ökologisch

Damit ist die soziale Dimension nicht nur ein „nettes Extra“, sondern ein wichtiger Faktor für den Erfolg der Renaturierung. Wildblumenwiesen sind durch die Umwandlung in Ackerland, durch Aufforstung im Rahmen von Klimaschutzmaßnahmen sowie durch die städtische Entwicklung bedroht. Wir wissen, dass das Ausmaß, in dem Menschen artenreiche natürliche Lebensräume als wichtig oder renaturierungs- bzw. schutzwürdig erachten, oft davon abhängt, wie vertraut sie mit diesen Lebensräumen sind oder welche Verbindung sie zu ihnen haben. Eine transdisziplinäre Untersuchung im Rahmen des Grassworks-Projekts zu den Werten, die Menschen mit Grünland und dessen Renaturierung verbinden, zeigte einen Anstieg relationaler Werte im Laufe der Zeit, da die Akteure an Gruppendiskussionen und einem Austausch über verschiedene ökologische und soziale Facetten des Grünlands teilnahmen. Nach einem Prozess der gemeinsamen Entwicklung von Maßnahmen zur Renaturierung in einem Reallabor (mehr dazu später) wurden intrinsische Werte in Bezug auf Grünland weniger betont, während relationale Werte für die Akteure an Bedeutung gewannen. Solche relationalen Werte stehen oft in engem Zusammenhang mit der Motivation von Akteuren oder Interessengruppen, im Naturschutzbereich aktiv zu werden. Dennoch werden sie jedoch in Forschung und Praxis meist nicht berücksichtigt.

Der Forschungsansatz von Grassworks

Das Projekt basierte auf der Hypothese, dass eine erfolgreiche Renaturierung nur dann erreicht werden kann, wenn sowohl die ökologische Komplexität als auch das Engagement der Interessengruppen hoch sind. Um dies zu untersuchen, verglichen die Forscher*innen bereits renaturierte Gebiete mit positiven und negativen Referenzstandorten in drei verschiedenen Regionen von Nord- bis Süddeutschland unter Verwendung des Ansatzes eines natürlichen Landschaftsexperiments. Innerhalb jeder Region entwickelten sie eine nachträgliche Bewertung, um die wichtigsten Faktoren zu analysieren, die den Erfolg der Renaturierung beeinflussen. Darüber hinaus wurden in Reallaboren in allen drei Regionen gemeinsam mit lokalen Interessengruppen Renaturierungsmaßnahmen konzipiert und umgesetzt.

Was wurde gemessen?

Um zu verstehen, was den Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen wirklich ausmacht, sammelten die Forscher*innen ein breites Spektrum an Daten: ökologische Variablen, landschaftsbezogene, wirtschaftliche sowie sozial-ökologische Aspekte. Aus ökologischer Sicht bewerteten die Forscher*innen die Pflanzenvielfalt, die Vegetationsstruktur, die Bodeneigenschaften sowie das Vorkommen von Schmetterlingen und Wildbienen. Da Renaturierung niemals isoliert stattfindet, wurde auch untersucht, wie sich jeder Standort in die umgebende Landschaft – also in deren Vielfalt, Beschaffenheit und landnutzungsbezogenen Kontext – einfügt. Wirtschaftliche Faktoren wie Renaturierungskosten, Finanzierungsinstrumente und Management wurden mittels Fragebögen erfasst. Und nicht zuletzt untersuchte das Grassworks-Team die Wahrnehmungen und Wertvorstellungen der Interessengruppen hinsichtlich der Renaturierungsansätze.

Welche Rolle spielen Reallabore für den Erfolg von Renaturierung?

Im Rahmen des Projekts wurden Reallabore zu Orten, an denen die gemeinsame Gestaltung von Renaturierungsmaßnahmen in die Tat umgesetzt wurde. Als Kernstück der sozial-ökologischen Dimension bringen Reallabore Wissenschaftler*innen, Praktiker*innen und lokale Gemeinschaften in offenen Räumen zusammen, um auf experimentelle Weise gemeinsames Lernen zu fördern. Jede der drei Regionen verfügte über ein eigenes, an die lokalen Gegebenheiten angepasstes Reallabor – von partizipativen Workshops im Norden Deutschlands über Citizen-Science-Programme und partizipative Pilotaktionen im Zentrum bis hin zur Einrichtung eines Online-Forums im Süden. Diese Räume zeigen, dass es bei der Renaturierung von Grünland nicht nur um die Ökologie geht, sondern auch um das Vertrauen und die Kommunikation zwischen allen Beteiligten. Reallabore schaffen soziale Verbindungen sowie gemeinsame Ziele und Verständnisse, die zu einer höheren Akzeptanz von Renaturierungsmaßnahmen führen.

Was passiert hinter den Kulissen von Grassworks?

Das Besondere an dieser Veröffentlichung von Temperton et al. ist, dass die Forscher*innen Überlegungen zu verschiedenen Schritten des Prozesses einfließen ließen, um die Forschung übertragbarer zu machen. So reflektieren sie beispielsweise die Auswahl der renaturierten Standorte, wobei ihnen schnell klar wurde, dass sich die Grünlandflächen in den verschiedenen Regionen Deutschlands stark voneinander unterscheiden. Das Team strebte eine ausgewogene Auswahl an Standorten an, musste sich jedoch mit dem begnügen, was die verschiedenen Gebiete zu bieten hatten. Überraschenderweise war die Suche nach geeigneten Referenzstandorten noch schwieriger als erwartet. Das ursprüngliche Ziel war es, jeden renaturierten Standort mit einem positiven und einem negativen Referenzstandort zu vergleichen, doch dies erwies sich als nicht realisierbar, da artenreiche Referenzstandorte in Deutschland offenbar eher selten geworden sind. Die Suche nach degradierten Standorten gestaltete sich jedoch noch schwieriger, da die Landbesitzer*innen interessanterweise zögerten, Grünland mit geringer Artenvielfalt zur Verfügung zu stellen. Diese Erkenntnisse erinnern uns daran, warum gesellschaftlich akzeptierte großflächige Renaturierungen dringend erforderlich sind.

Implikationen für die Praxis: Was ist die Take-Home Message?  

Das Allerwichtigste: Wir brauchen groß angelegte Projekte wie Grassworks, die an vielen Standorten ein breites Spektrum an Faktoren untersuchen, sodass wir fundiertere Schlüsse darüber ziehen können, was bei der Renaturierung zum Erfolg führt. Ebenso geht es bei der Renaturierung nicht nur darum, Samen zu säen oder Veränderungen an biophysikalischen Komponenten oder der Biodiversität vorzunehmen – es geht um Vertrauen, Verbundenheit, Motivation und die Zusammenarbeit der Menschen. Um dies zu erreichen, ist ein kooperativer, lokal angepasster Ansatz am effektivsten, der die Machtverhältnisse zwischen allen Akteuren kritisch reflektiert. Ja, ein sozioökologischer Ansatz wie der des Grassworks-Projekts erfordert ein hohes Maß an Offenheit, Austausch und Zeit, aber der Aufwand lohnt sich! Die transdisziplinäre Berücksichtigung der sozialen und politischen Dimensionen der Renaturierung ist entscheidend für die Ausweitung der Bemühungen. Die Reallabore zeigen uns, wie eine gemeinsame Gestaltung des Prozesses zu einer besser akzeptierten und nachhaltigeren Renaturierung führen kann, und genau das brauchen wir, wenn wir den Erfolg dabei höherschrauben wollen.

Bleib dran – Grassworks ist noch in Arbeit

In den kommenden Wochen werden mehrere wichtige Veröffentlichungen von Grassworks in wissenschaftlichen Fachzeitschriften erscheinen, darunter eine zentrale Studie zu den Auswirkungen verschiedener Renaturierungsmethoden auf die Vegetationsentwicklung sowie ein Artikel über die Werte, die Menschen Grünlandflächen der Landschaft. Also bleib‘ dran – und schau mal auf der Grassworks-Website vorbei für aktuelle Informationen zu den Veröffentlichungen. Wenn du in der Zwischenzeit mehr über den Ansatz und die Reflexionen der Forscher*innen über den Prozess erfahren möchten, findest du den Artikel von Temperton et al. (2025) hier: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/rec.70109

Literatur:
Kan et al. (2026) Overlooked and overexploited: Extensive conversion of grasslands and wetlands driven by global food, feed, and bioenergy demand. PNAS. https://doi.org/10.1073/pnas.2521183123

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Die Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Sylvia Haider hat kürzlich eine Studie über die Vielfalt der Blattgestaltung in Wäldern veröffentlicht, mit dem Ziel, die Bedeutung der Variabilität innerhalb von Arten (und sogar innerhalb einzelner Bäume) zu verstehen. Als Teil von TreeDì, einer deutsch-chinesischen Graduiertenschule, die sich mit den Ursachen und Folgen von Baum-Baum-Interaktionen in chinesischen subtropischen Wäldern befasst, führte die Forschungsgruppe ihre Studie im Rahmen von BEF-China durch, dem weltweit größten Experiment zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Waldvielfalt und Ökosystemfunktionen.

Die vielen Facetten der merkmalsbasierten Ökologie

Das Gebiet der merkmalsbasierten Ökologie, welches untersucht, wie Pflanzenmerkmale („traits“) ökologische Prozesse erklären, hat sich bislang vor allem auf Unterschiede zwischen Arten konzentriert. Jedoch sollte die intraspezifische (innerhalb einer Art) und sogar intraindividuelle (innerhalb einzelner Pflanzen) Variabilität von Merkmalen, die bei Blättern auftritt, nicht übersehen werden, denn sie könnte verborgene Aspekte von Ökosystemprozessen erklären. In ihrer Studie zeigten Castro Sánchez-Bermejo und Kolleg*innen, dass die Vielfalt der Blattgestaltung innerhalb einer Baumart selbst ebenfalls erheblich zur funktionalen Vielfalt eines Waldes beiträgt.

Funktionale Merkmale von Blättern können variieren, sogar innerhalb einer Art

Über diese feinskalige Variabilität von Merkmalen ist bislang wenig bekannt, doch könnte sie für die Funktionsweise des Waldes von entscheidender Bedeutung sein. Deshalb wollten die Forscher*innen herausfinden, wie sich die intraspezifische und intraindividuelle Variabilität entlang eines Diversitätsgradienten verändert und was dies für die Wechselwirkungen zwischen den Bäumen bedeutet. Um eine Antwort darauf zu finden, untersuchten sie Blätter von acht Baumarten in Waldbeständen, die einen Diversitätsgradienten von artenarmen Monokulturen bis hin zu artenreichen Mischwäldern repräsentierten. Verschiedene Blattmerkmale, die mit der Ressourcennutzung zusammenhängen, wurden erfasst, um Unterschiede zwischen Individuen derselben Art zu analysieren (z. B. wurde der Stickstoffgehalt der Blätter, der in photosynthetischen Molekülen reichlich vorhanden ist, als Indikator für die Photosyntheseleistung herangezogen).

Ein Blick hinter die Kulissen: Wie wird Blattvielfalt gemessen?

Die Untersuchung von 4.568 Blättern von 381 Bäumen, bei der jeweils fünf funktionelle Merkmale pro Blatt erfasst wurden, ergab insgesamt 22.840 Messwerte. Das klingt nach viel Arbeit? Ist es auch! Deshalb beschlossen die Forscher*innen, Blattspektroskopie und maschinelles Lernen zu kombinieren, um alle Blätter zu „phänotypisieren“. Mit Hilfe dieser Methode konnten sie die morphologischen und chemischen Merkmale der Blätter optisch erfassen.

Ein Blick auf die Ergebnisse

Um dir einen Überblick über die Ergebnisse der Studie zu geben, kommt jetzt, was die Forscher*innen herausgefunden haben:

Die intraspezifische Variabilität nimmt mit zunehmendem Artenreichtum ab. Was bedeutet das? In artenarmen Monokulturen versuchen Bäume derselben Art, unterschiedliche Blätter zu entwickeln, um die Konkurrenz innerhalb ihrer Art zu verringern. Dies spiegelt eine Art „funktionale Merkmalsschüchternheit“ wider, da die Bäume sich hinsichtlich ihrer funktionalen Strategien offenbar gegenseitig ausweichen. In Mischbeständen, d. h. artenreicheren Wäldern, ist dies weniger notwendig, da die ökologischen Nischen bereits durch Unterschiede zwischen den Arten aufgeteilt sind. Daher weisen die Bäume in Mischbeständen ähnlichere Blätter auf. Was die intraindividuelle Variabilität betrifft, so führen Monokulturen, die durch weniger strukturierte Baumkronen gekennzeichnet sind, zu einer ungleichmäßigen Lichtverteilung innerhalb einzelner Bäume, was die hohe Blattvariation innerhalb eines einzelnen Baumes im Vergleich zu Mischbeständen erklären könnte.

Info: Funktionale Vielfalt & funktionale Divergenz

Funktionale Vielfalt und funktionale Divergenz sind zwei Kenngrößen, die beschreiben, wie ein „Merkmalsraum“ (“trait space”) – der die Bandbreite möglicher Merkmale darstellt – beispielsweise von einer Baumart besetzt wird. Eine höhere funktionale Vielfalt steht im Zusammenhang mit einer größeren Anzahl an eingesetzten funktionalen Strategien. Eine hohe funktionale Divergenz bedeutet hingegen, dass sich die dominanten funktionalen Strategien innerhalb einer Art stark voneinander unterscheiden. Eine geringe funktionelle Divergenz deutet daher darauf hin, dass es eine sehr verbreitete Strategie gibt, während andere vorhandene Merkmale nur selten vertreten sind. Die folgende Abbildung soll dabei helfen, sich die Kenngrößen besser vorzustellen.

Bäume nutzen ihre Ressourcen geschickt

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass beide Quellen der Merkmalsvariation – die intraspezifische und die intraindividuelle – Baumgemeinschaften funktional vielfältiger machen. Die intraspezifische Variabilität erhöht die funktionale Vielfalt, während die intraindividuelle Variabilität zur funktionalen Divergenz beiträgt – was zu einer komplexeren Verteilung der Merkmale führt. Die festgestellten Muster deuten darauf hin, dass Bäume unterschiedliche Bereiche des „Merkmalsraums“ einnehmen, was bedeutet, dass sich die Strategien, die ein Baum anwendet, von denen seines Nachbarn unterscheiden. Wie Castro Sánchez-Bermejo erklärt, scheint jeder Baum unterschiedliche Strategien zu entwickeln, um die Konkurrenz mit seinen Nachbarn zu minimieren, selbst mit denen, die zur selben Art gehören. Ist das nicht erstaunlich? Dies führt zu einer beeindruckenden Menge und Vielfalt an Strategien der Bäume, um die Ressourcen des Waldes wie Wasser, Licht oder Nährstoffe effizient zu nutzen.

Was kann zukünftige Forschung aus dieser Studie lernen?

Wie die Ergebnisse zeigen, kann die phänotypische Vielfalt innerhalb einer Art von großer Bedeutung sein. Daher reicht der Schutz einzelner Arten allein möglicherweise nicht so sehr aus, um die biologische Vielfalt zu erhalten, wie man denkt. Das Verständnis der Muster der Merkmalsvariation könnte neue Aspekte der Mechanismen aufdecken, die der Funktionsweise von Waldökosystemen zugrunde liegen. Um die auf lokaler Ebene ablaufenden Prozesse vollständig zu erfassen, müssen wir zudem von einer artenbasierten Merkmalsökologie zu einer individuenbasierten Merkmalsökologie übergehen.

Du möchtest mehr über die Variabilität der Merkmale von Bäumen sowie über die Ergebnisse und Methoden der Studie erfahren? Dann kannst du hier den vollständigen Artikel in der Fachzeitschrift Nature Communications lesen:  https://www.nature.com/articles/s41467-025-67265-8

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„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 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

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Eine kürzlich veröffentlichte Studie von Michael Staab, Professor für Tierökologie und Trophische Interaktionen am Institut für Ökologie der Leuphana Universität, und Kolleg*innen untersuchte, ob die Wiederherstellung von Grünland durch eine Reduzierung der Landnutzung die Insektenhäufigkeit und die -diversität fördern kann.

Erforschung von Biodiversitätsexperimenten: Das Design der Studie

Staab et al. untersuchten die Auswirkungen der Landnutzungsintensität auf Wirbellose anhand eines neu eingerichteten Extensivierungsversuchs, der Teil der Biodiversitäts-Exploratorien ist. Dieser Rahmen wurde genutzt, um zu verstehen, wie die Auswirkungen einer reduzierten Landnutzung vom lokalen Kontext sowie von spezifischen Bewirtschaftungsentscheidungen abhängen, die alle Teil der Landnutzung sind.

Wie haben sie herausgefunden, was wirklich der Fall ist? Die Studie wurde an 45 Grünlandstandorten in drei verschiedenen Regionen Deutschlands durchgeführt. An jedem Standort verglichen die Forscher*innen eine regelmäßig bewirtschaftete Kontrollfläche mit einer nahe gelegenen Versuchsfläche, auf der die Landnutzung experimentell reduziert wurde, also nur einmal pro Jahr spät gemäht und weder gedüngt noch beweidet wurde. Im Jahr 2021 und 2023, ein bzw. drei Jahre nach Beginn des Experiments, wurden auf beiden Plots Wirbellose gesammelt. Im Jahr 2021 wurden die Proben mittels DNA-Metabarcoding identifiziert, was eine gründliche Artenbestimmung ermöglichte. Anschließend analysierte das Team Unterschiede in Bezug auf Häufigkeit, Vielfalt und Artenzusammensetzung und untersuchte, wie Faktoren wie Mähhäufigkeit, Düngung und Mähtechnik in der umgebenden Matrix sowie Bewirtschaftungsentscheidungen auf der Reduktionsfläche das Ausmaß der Auswirkungen der Landnutzungsreduzierung beeinflussten. Bei den Ergebnissen ist zu beachten, dass für die zweite Probenahme im Jahr 2023 keine Daten zur Artenvielfalt vorlagen.

Die Ergebnisse: Eine Pause für Grünland ist ein Gewinn für Insektenzahlen

Die Reduzierung der Landnutzung auf eine späte Mahd erhöhte die Bestandsdichte, also die Anzahl der Individuen von Wirbellosen, um 41 %. Aber es wird noch besser: Nach drei Jahren war die Häufigkeit in den Plots mit reduzierter Landnutzung um ganze 99 % höher. Der Artenreichtum, die Shannon-Diversität und die Simpson-Diversität zwischen den Behandlungs- und Kontrollplots waren jedoch nach einem Jahr nahezu identisch. Folglich hatte die Behandlung mit reduzierter Landnutzung einen positiven, im Laufe der Zeit zunehmenden Effekt auf die Häufigkeit der Wirbellosen, jedoch nicht auf ihre Diversität.

Info: Artenreichtum, Shannon-Diversität und Simpson-Diversität
Artenreichtum bedeutet einfach die Anzahl der Arten in einem Gebiet, während die Shannon-Diversität sowohl die Anzahl der Arten als auch die Gleichmäßigkeit der Verteilung der Individuen untereinander berücksichtigt. Sie steigt, wenn viele Arten in ähnlicher Häufigkeit vorkommen. Die Simpson-Diversität umfasst ebenfalls Artenreichtum und Gleichmäßigkeit, gewichtet jedoch häufige Arten stärker. Sie spiegelt wider, wie dominant die am häufigsten vorkommenden Arten sind. 

Doch das ist noch nicht alles. In beiden Jahren hing das Ausmaß der Auswirkungen der Behandlung auf die Bestandsdichte von der Art der Landnutzung der umliegenden Wiesen und davon ab, wie die Fläche mit reduzierter Landnutzung im Vorjahr gemäht worden war. Die Auswirkungen der reduzierten Landnutzung waren geringer, wenn die Umgebung zuvor häufiger gemäht worden war. Im Gegensatz dazu nahm der positive Effekt der Extensivierung auf stärker gedüngten Standorten zu. Ebenso war der Effekt auch größer, wenn die Fläche mit reduzierter Landnutzung mit einer größeren Schnitthöhe gemäht wurde und wenn die Behandlungs- und Kontrollfläche nicht am selben Tag gemäht wurden.

Wir müssen ein paar Dinge besprechen:

Warum eine Zunahme der Bestandsdichte, aber nicht der Vielfalt?
Eine Verringerung der Landnutzungsintensität führt zu einem raschen Anstieg der Anzahl der Wirbellosen, was laut den Autor*innen als positive Reaktion bereits lokal vorhandener Arten interpretiert werden kann, deren Populationen von der geringeren Störung profitieren. Wie man sich leicht vorstellen kann, werden durch selteneres Mähen weniger Insekten getötet. Die Artenvielfalt hingegen hat sich nach einem Jahr nicht verändert, was darauf hindeutet, dass die Wiederherstellung der biologischen Vielfalt länger dauert. Darüber hinaus blieb die Artenzusammensetzung ein Jahr nach Beginn der Extensivierung unverändert, was auf ein starkes Erbe der früheren intensiven Landnutzung hindeutet. Aufgrund fehlender Daten zur Artenvielfalt für die Probenahme im Jahr 2023 wissen wir nicht, ob drei Jahre nach der Einführung der reduzierten Landnutzung die Artenvielfalt zugenommen hätte oder sich die Artenzusammensetzung verändert hätte. Das herauszufinden ist nun die Aufgabe von Folgestudien.

Lokale Landnutzungskontexte und Details der Bewirtschaftung sind von Bedeutung
Die positiven Auswirkungen auf die Bestandsdichte waren in häufig gemähten Landschaften geringer, wahrscheinlich aufgrund der Verarmung der umliegenden Populationen. Daher ist eine Reduzierung der Landnutzung in häufig gemähtem Grünland möglicherweise weniger effizient, es sei denn, das Gebiet ist mit anderen ungemähten oder größeren Lebensräumen verbunden. Die stärkeren Auswirkungen, die in stark gedüngtem Grünland beobachtet wurden, waren wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass die Produktivität nach Beendigung der Düngung zunächst hoch blieb und somit mehr pflanzliche Ressourcen für die Wirbellosen zur Verfügung standen. Die Ergebnisse, die zeigen, dass das Mähen der Wiese in größerer Höhe und das Nichtmähen der gesamten Fläche am selben Tag weniger schädlich für Insekten ist, belegen, dass Insekten Rückzugsgebiete benötigen. Wenn wir also Insekten bei der Wiederherstellung von Wiesen fördern wollen, müssen wir räumlich und zeitlich unterschiedliche Mährhythmen anwenden.

Was sind die wichtigsten Erkenntnisse für den Insektenschutz?

Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit einer langfristigen, nachhaltigen Extensivierung für eine erfolgreiche Wiederherstellung von Grünland, wobei deren Wirksamkeit für den Schutz von Wirbellosen je nach lokalem Kontext variiert. Es ist klar, dass die Wiederherstellung von Grünland eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung des Insektenrückgangs spielen kann, während eine höhere Anzahl von Wirbellosen auch insektenfressende Vögel und wichtige Ökosystemfunktionen unterstützt. Dennoch müssen bei den Wiederherstellungsbemühungen verschiedene Biodiversitätsziele gegeneinander abgewogen werden: Während eine mittlere Mähfrequenz die Pflanzenvielfalt erhöhen kann, kann sie sich nachteilig auf Wirbellose auswirken. Um die Ergebnisse der Renaturierung sowohl für Pflanzen als auch für Insekten zu maximieren, ist daher ein landschaftlicher Ansatz mit verschiedenen Maßnahmen erforderlich, die auch die Heterogenität und die Konnektivität der Lebensräume erhöhen.

Du möchtest mehr über die Studie und ihre Ergebnisse erfahren? Dann kannst du hier den vollständigen Text lesen:  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1439179125000738?via%3Dihub

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Eine Zeitreise durch die Ökologie

In der ersten Hälfte wurden die Teilnehmenden mit Tandemvorträgen der Professor*innen des Instituts durch die verschiedenen Forschungsbereiche geführt. Dabei traten ehemalig leitende oder langjährige Professor*innen zusammen mit den aktuell leitenden Professor*innen der jeweiligen Bereiche auf. Den Startschuss für die Zeitreise gaben Prof. Dr. Brigitte Urban, Leiterin der Arbeitsgruppe für Landschaftswandel, und Prof. Dr. Vicky Temperton ab, mit einem Blick darauf, was uns die Geschichte der Ökologie über die Gegenwart und Zukunft erzählen kann.

Brigitte Urban stellte mehrere Forschungsvorhaben zur ökologischen Geschichte vor. Angesichts der zunehmenden menschlichen Einflüsse auf unsere Umwelt ist es besonders relevant, ehemalige Ökosysteme zu rekonstruieren, um den heutigen Zustand zu verstehen und ein effektives Landschaftsmanagement zu ermöglichen. Während die Vergangenheit uns lehrt, dass Besiedlung und menschliche Landnutzung vielerorts langfristige Probleme wie Bodenerosion auslösen können, gibt es auch positive Beispiele für natürliche Widerstandsfähigkeit. Eine gute Nachricht liefern hier die Moore: Forschungen zur historischen Entwicklung von Hochmoorvegetation verraten, dass Hochmoore bis in die Neuzeit eine hohe Anpassungsflexibilität gegenüber rein klimatisch bedingten Veränderungen besitzen. Jedoch steigt der Druck auf Hochmoore durch die menschliche Nutzung und den Klimawandel, wodurch diese Flexibilität auf die Probe gestellt wird. Geht man noch weiter in die Vergangenheit zurück, etwa bis in die letzte Warmzeit vor ungefähr 125.000 bis 115.000 Jahren, so stößt man auf sehr große Pflanzenfresser, die sogenannten Megaherbivoren. Sie spielten möglicherweise eine wichtige Rolle bei der Gestaltung der Vegetation. Wie sähe unsere Landschaft wohl heute aus, wenn es noch Megaherbivoren gäbe? Brigitte Urban forscht nach.

Die Geschichte der Ökologie selbst in die Hand nehmen

Was passiert mit Ökosystemen, wenn Arten verloren gehen? Und wie werden Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen dadurch beeinträchtigt? Mit diesen und weiteren Fragen beschäftigt sich Vicky Temperton in ihrer Forschung. Beim Erhalt und der Wiederherstellung der Biodiversität geht es nicht nur um Artenvielfalt, sondern auch darum, welche Pflanzen mit welchen Funktionen und Interaktionen eine Rolle spielen. Aufgrund des zunehmenden Biodiversitätsverlustes wird es immer wichtiger, die Entwicklung von Pflanzengemeinschaften zu verstehen, um Biodiversität wiederherstellen zu können. „Prioritätseffekte“ zeigen, dass die Entwicklungsgeschichte einer Gemeinschaft, durch zuerst angekommene Arten, nicht nur die Artenzusammensetzung, sondern auch Ökosystemfunktionen beeinflusst. Frau Temperton zeigte dem Publikum, dass Ökolog*innen bei der Zeitreise durch die Entwicklung von Pflanzengemeinschaften nicht nur Zuschauer*innen sind, sondern die Geschichte der Pflanzen selbst verändern können und vielleicht sogar sollten, um Biodiversität oder bestimmte Funktionen zu fördern. So könnten positive Interaktionen bestimmter Artengruppen genutzt werden und die Reihenfolge der Ankunft der Pflanzen in einem bestimmten Ökosystem verändert werden.

Künstliche Intelligenz zur Hilfe

Als Ausblick der Forschung blieb keiner der Tandemvorträge ohne die Vorstellung neuer Forschungsmethoden und -vorhaben in den jeweiligen Bereichen. Ein Blick in die Zukunft der Ökologie zeigt, dass maschinelles Lernen mithilfe von KI in Biodiversitäts-Experimenten tatsächlich zum gewünschten Durchbruch führen kann. So ist KI sowohl als Messwerkzeug als auch für die interdisziplinäre Integration von ökologischem Wissen hilfreich.

Ein Plädoyer für Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Praxis

Am Ende des ersten Tandemvortrags kam die große Frage auf, wie sich all dieses gesammelte ökologische Wissen in der Gesellschaft integrieren lässt. Haben Sie schon einmal etwas von Reallaboren gehört? In diesem Format erarbeiten Akteure aus Wissenschaft und Praxis gemeinsam Problemlösungen. Im Vordergrund steht dabei das gegenseitige Lernen in einem experimentellen Umfeld. Für Vicky Temperton sind Reallabore in der sozial-ökologischen Forschung zur Renaturierung degradierter Ökosysteme wichtig. „Wenn Reallabore hochskaliert werden, bringen sie großes Potenzial für eine Transformation mit sich.“, so die Professorin für Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen. Und diese Transformation mit einer Balance zwischen ökologischer und sozialer Perspektive ist unbedingt notwendig, um Ökosysteme erfolgreich zu renaturieren.

„Insekten sind unglaublich wichtig für alles, was wir tun“

Weiter in der Zeitreise ging es mit Prof. Dr. Michael Staab, der die Abteilung für Tierökologie und trophische Interaktion leitet. Er gab, auch stellvertretend für den verhinderten Prof. Dr. Thorsten Assmann, Professor für Ökologie mit Schwerpunkt Tierökologie, Einblicke in die große Vielfalt und Bedeutung von Insekten und deren Ökosystemfunktionen. Auch in der Tierökologie spielt die Vergangenheit eine große Rolle, wie Thorsten Assmanns Forschung zur Bedeutung der Eiszeiten für die heutige ökologische Zusammensetzung zeigt. Der Käfer-Experte ist zudem der Einzige, der durch ein Biodiversitätsmonitoring in der Lüneburger Heide den Rückgang von Laufkäfern dargestellt hat. Das rasant steigende Artensterben ist in der tierökologischen Forschung ein ständiger Begleiter und Grundlage vieler Forschungsvorhaben.

So beschäftigt sich Michael Staab unter anderem damit, wie Interaktionen zwischen Arten ökosystemrelevante Funktionen hervorbringen. Was ändert sich in der Biodiversität und in den Interaktionen, wenn sich die Umwelt ändert? Untersuchungen von Bäumen in Südostchina zeigen, dass es bei mehr Arten auch mehr Interaktionen gibt. Ein Rückgang der Arten kann sich also wesentlich auf die Interaktionen zwischen den verbleibenden Arten auswirken – und das nicht im positiven Sinne. Ein weiterer Schwerpunkt von Staabs Forschung ist der Einfluss der Landnutzungsintensität auf die Insektenvielfalt. Seine Forschung zeigt: Wo die Landnutzung besonders intensiv ist, wird die Landschaft homogen und auch das Mikroklima in Ökosystemen verliert seine Vielfalt. In einem neuen Projekt sollen Drohnenaufnahmen genutzt werden, um zu erforschen, wie sich die mikroklimatischen Bedingungen durch verschiedene Formen der Landnutzung ändern und dadurch Insekten ihre Lebensräume verlieren. Eine Folge des Verlustes von Insekten: Schwindet die Insektenvielfalt, gerät das ökologische Gleichgewicht ins Wanken. Um das zu verhindern, braucht es eine weniger intensive Nutzung – etwa durch extensive Beweidung und zeitlich gestaffelte Mahd.

„Das Artensterben ist der Verlust des naturhistorischen Gedächtnisses unserer Erde.“

„Können wir uns das leisten?“, fragte Prof. Dr. Werner Härdtle, Professor für Landschaftsökologie und Naturschutz. Er vollendete die Vortragsreise zusammen mit Prof. Dr. Sylvia Haider, der Leiterin der Arbeitsgruppe für Vegetationsökologie und Biodiversitätsforschung. Die klare Botschaft der beiden: Artenarmut ist keine Option – pflanzliche Vielfalt sichert Ökosystemfunktionen. Mit eindrucksvollen Bildern verglich Werner Härdtle das Abbrennen der tropischen Regenwälder mit dem Brand der Anna-Amalia-Bibliothek in Weimar vor 20 Jahren, bei dem Tausende weltweit einzigartiger Bücher verbrannten. Dieser Vergleich veranschaulichte den enormen Verlust an Arten bei der Vernichtung der Regenwälder. Härdtle berichtete von jahrzehntelanger Forschung in den Subtropen Chinas, bei der 400.000 Bäume gepflanzt wurden, um den Einfluss der Artenvielfalt experimentell zu untersuchen. Mit leuchtenden Augen und ansteckender Begeisterung stellte der Professor das Ergebnis vor: Eine reiche Baumartenvielfalt kann die Produktivität der Wälder um bis zu 100 % steigern. Zudem helfen diese Effekte, wenn die Bäume unter Stress stehen, etwa durch den Klimawandel. Trockenheitsempfindliche Arten werden durch die Biodiversität stärker unterstützt. Solche Biodiversitätseffekte brauchen jedoch Zeit und die sollten wir der Natur geben.

Sylvia Haider fokussierte sich auf die Gegenwart und Zukunft der Biodiversitätsforschung. Sie betonte die Rolle der funktionellen Biodiversität, also der Vielfalt unterschiedlicher funktioneller Merkmale. Auch diese Art der Biodiversitätsforschung zieht veränderte Umweltbedingungen durch Klimawandel, von Menschen verursachte Störungen und die Einführung invasiver Arten, und deren Einfluss auf funktionelle Merkmale in Betracht. Haider und ihre Kolleg*innen sind Teil einer weltweit fast einzigartigen Arbeitsgruppe, die die funktionellen Merkmale von Bäumen zwischen Arten, innerhalb von Arten und auch innerhalb von Individuen misst. Das Ergebnis: Eine hohe funktionelle Diversität geht mit einer hohen Vielfalt an Ökosystemfunktionen einher. Überraschenderweise kommt dabei ein substanzieller Anteil der Variabilität aus der Individualität der Bäume.

Neue Lebensräume in der Höhe

Richten wir den Blick zum Abschluss noch einmal auf eine andere Ebene, und zwar auf die der Gebirge und der Forschung zur Pflanzendiversität entlang von Höhengradienten. Wie verändern sich die Ökosysteme in vulnerablen Gebirgsregionen und welchen Einfluss haben dabei gebietsfremde, eingewanderte Arten? In der Fragerunde kam das Thema der infolge des Klimawandels stattfindenden Migration von Arten in die Höhe auf. Einerseits entstehen dadurch neue Lebensräume, was zum Schutz von Arten führen kann, so Haider. Andererseits werden auch bestehende Interaktionen auseinandergerissen und Arten, die vorher in den Gebirgen spezialisiert waren, werden von migrierenden Arten verdrängt. Nun muss erforscht werden, wie sich diese Verschiebung in Zukunft auf die Biodiversität in der Höhe auswirkt.

„Quo vadis Ökologie?“ – Eine Podiumsdiskussion mit Blick in die Praxis und in die Zukunft

Mit sinkender Sonne im Gesicht und Fragen zur Zukunft der ökologischen Forschung im Kopf ging es nach einer kurzen Pause zur Stärkung mit der Podiumsdiskussion weiter. Auf dem Podium saßen Prof. Dr. Andreas Fichtner, Professor für Vegetationsökologie und Biodiversitätsforschung, aus der Praxis Dr. Heike Brenken, Landschaftsplanerin im Verein Naturschutzpark Lüneburger Heide, sowie Prof. Dr. Vicky Temperton und Prof. Dr. Michael Staab. Über der ersten Hälfte der Diskussion schwebte die große Frage nach der Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse in der Praxis und dem Gelingen einer Transformation hin zu Nachhaltigkeit.

„Wir können einfach nicht so weiter machen, es gibt keine drei Erden!“

– betonte Vicky Temperton. Wie können die Ergebnisse von Reallaboren breit umgesetzt und Praxispartner*innen dabei mit einbezogen werden? Laut Temperton sind für die Hochskalierung solcher Projekte nicht nur die Ergebnisse wichtig, sondern auch der Prozess selbst. Durch die Zusammenarbeit unterschiedlicher Akteure wird Vertrauen aufgebaut, ohne welches eine Transformation nicht möglich ist. Heike Brenken spricht aus ihrer Praxiserfahrung, wenn sie sagt, dass die Grundlagenforschung der Wissenschaft zwar wichtig ist, es aber auch Hilfe braucht, um die Ergebnisse vor Ort umzusetzen. Hier sind vor allem die Verwaltung und die Politik gefragt. Wichtig sei auch mal ein Artikel in der Lokalzeitung oder ein Vortrag auf dem Hoffest, um das Verständnis der Bürger*innen für Naturschutz zu erhöhen. Als Antwort auf den Appell an die Verwaltung meldete sich aus dem Publikum eine Stimme aus der Unteren Naturschutzbehörde Lüneburgs. Der Teilnehmer versicherte, dass auch in der Verwaltung das Bemühen vorhanden sei, doch stoße man oft auf viele Auflagen. Die Stellschraube liegt also auch bei den Menschen, die die Regularien für Natur- und Artenschutz verändern können. Ein Hoffnungsschimmer könnten die Student*innen sein, die an der Universität als „change agents“ ausgebildet werden, um später mit einem breiten thematischen Überblick die Schnittstelle zwischen Praxis und Wissenschaft zu bilden.

Im Endspurt der Zeitreise lenkte die Moderatorin Agnes Friedel den Blick abschließend auf die drängenden ökologischen Fragen der nächsten 15 Jahre vor dem Hintergrund des Globalen Wandels. Andreas Fichtner sprach von drei wichtigen Säulen der Zukunft: Stabilität der Ökosysteme, Anpassung an den Globalen Wandel und ein respektvollerer Umgang mit unserer Umwelt. In der Umsetzung werde jedoch oft die Kernbotschaft der Forschung nicht verstanden. Dabei spielen unsere Werte eine besondere Rolle. Was finden wir wichtig? Was motiviert uns? Das Verständnis und Bewusstsein für die Auswirkungen des Globalen Wandels auf Ökosysteme, die Ökolog*innen bei ihrer Forschung erfahren, muss sich in der Gesellschaft verbreiten.

Aber was sind denn nun ganz konkrete Schritte, um Biodiversität zu schützen?

– fragte sich ein Teilnehmer und vielleicht auch manche Leser*innen dieses Artikels. Es gibt vieles, das für den Erhalt der Biodiversität getan werden kann und sollte. Hier ein paar Vorschläge aus Podium und Publikum:  

• Das Bewusstsein, dass wir ohne die Natur nicht leben können, in der Gesellschaft und Politik verbreiten
• Landnutzung ändern, etwa durch weniger Fleischkonsum
• Ökologische Leistungen auch in der Ökonomie honorieren
• Bereiche wie Agrar- und Forstwirtschaft umweltorientierter und weniger produktionsorientiert gestalten
• Die Motivation für Umweltschutz schon in frühem Alter in der Schule erzeugen

Dabei liegt die Verantwortung zu einem großen Teil bei der Politik, doch auch Graswurzelbewegungen aus der Gesellschaft heraus sind gefragt. Das Podium und auch das Publikum waren sich einig: Die Menschen müssen für den Schutz der Biodiversität brennen!

Unsere Reise durch verschiedene Zeiten und Forschungsbereiche hat gezeigt, dass Kommunikation eine zentrale Rolle für den Schutz von Biodiversität und Ökosystemen spielt – denn nur, wenn wir miteinander im Austausch bleiben und zusammenarbeiten, können wir dieses Ziel erreichen. Mit diesen Schlussworten verabschiedete Agnes Friedel die Teilnehmenden des Symposiums in den Abend. Und mit diesem Gedanken verabschiedet auch dieser Artikel seine Leser*innen auf ihrem weiteren Weg in eine Zukunft, die bedeutender für die Entwicklung der Ökologie nicht sein könnte.

Fotos: ©Jennifer Fandrich / Leuphana

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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