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

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

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