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Samstag, 22.07.2017
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Top-Räuber fördern Artenvielfalt auf unerwartete Weise

Überraschender Einfluss von Wölfen auf die Pflanzenwelt ihres Lebensraums

Elche fressen Pflanzen und werden ihrerseits von Wölfen gefressen – soweit, so normal. Doch jetzt haben Biologen eine bisher unbekannte Rückkopplung in dieser Nahrungskette entdeckt: Das Jagdverhalten der Wölfe beeinflusst auch die Artenvielfalt an der Basis des Ökosystems. Die Aasreste der Raubtiere liefern Mikroben, Pilzen und Pflanzen wertvolle Nährstoffe und bilden so Flecken besonders reichen Wachstums, wie die Forscher jetzt in der Fachzeitschrift „Ecology“ berichten.
Wolf

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Dass in einem Ökosystem jedes Glied des Nahrungsnetzes in irgendeiner Weise mit einem anderen durch gegenseitige Wechselwirkungen direkter oder indirekter Art verknüpft ist, ist eine Binsenweisheit. Aber es gibt Fälle, da schafft es die Natur, sogar Biologen noch zu überraschen. Joseph Bump, Rolf Peterson und John Vucetich von der Technologischen Universität Michigan hatten sich in ihrer Studie ein klassisches Räuber-Beute-Modell vorgenommen: die Nahrungskette von Pflanze zu Elch zu Wolf. Sie wollten herausfinden, welchen Einfluss diese Kette auf die Artenvielfalt im Lebensraum hat.

Aas-Fundstellen analysiert


Dazu analysierten Bump und seine Kollegen Daten der letzten 50 Jahre zu Aasfunden auf Isle Royale, der größten Insel im Oberen See, dem nördlichsten der großen Seen Nordamerikas. Zusätzlich verglichen sie die Konzentrationen der Nährstoffe Stickstoff, Phosphor und Kalium im Boden einmal unter von Wölfen erlegtem Aas, einmal in Kontrollstellen ohne Aas. Auch die Mikroben- und Pilzbesiedlung im Boden und in den Blättern der Großblattaster, einer in Ost- und Mittelnordamerika häufigen Pflanze.

Das Ergebnis: Der Boden an den Aas-Fundstellen enthielt 100 bis 600 Prozent mehr anorganischen Stickstoff, Phosphor und Kalium als die Böden der Kontrollstellen. Zudem registrierten die Forscher dort 38 Prozent mehr bakterielle und pilzliche Fettsäuren, ein Indiz für erhöhtes Wachstum dieser Organismen. Prinzipiell war es nicht überraschend, dass Nährstoffe aus toten Tieren in den Boden gelangen.


Nährstoffreiche Hotspots


Doch das Erstaunliche kam dann: Denn auch die Pflanzen in der Umgebung der Aas-Fundstellen enthielten 25 bis 47 Prozent mehr Stickstoff in ihrem Gewebe als die der umliegenden Flächen. Da große Pflanzenfresser wie Elche solche Stickstoff-reichen Gewächse ausmachen können und sie bevorzugt fressen, werden die ehemaligen „Tatorte“ so zu attraktiven Weidestellen.

Hotspots der biogeochemischen Aktivität (gelblich-weiß) im Isle Royale National Park.

Hotspots der biogeochemischen Aktivität (gelblich-weiß) im Isle Royale National Park.

Das wiederum verstärkt den Nährstoffgehalt im Boden weiter durch Urin und Kot der weidenden Tiere – und auch durch weitere Angriffe der Prädatoren, die hier ebenfalls reiche Beute finden. Letztlich bildet sich dadurch im Laufe der Zeit ein Hotspot der Artenvielfalt aus, eine Stelle im Wald, an der besonders reichhaltige Nahrung für verschiedene Pflanzen und Tiere zu finden ist.

Neue Verbindung zwischen Prädatoren und Nährstoffkreislauf


„Diese Studie liefert eine unerwartete Verbindung zwischen dem Jagdverhalten eines Top-Prädatoren - dem Wolf – und biochemischen Hotspots in der Landschaft“, erklärt Joseph Bump, Assistenzprofessor für Umweltwissenschaften und Waldressourcen an der Michigan Tech. „Auf der Ebene der Landschaft können die langfristigen Muster der Aasstellen sogar die Walddynamik beeinflussen, in dem sie die Konkurrenz zwischen Baumschösslingen durch veränderte Nährstoffbedingungen verändern.“

„Prädation und der Kreislauf der Nährstoffe sind zwei der wichtigsten ökologischen Prozesse, aber bisher schienen sie komplett ohne Verbindung zueinander“, erklärt Vucetich. „Jetzt verstehen wir, dass diese beiden scheinbar unabhängigen Prozesse tatsächlich verbunden sind – und dies auf sehr interessante Weise.“

Rolle der Prädatoren erweitert


Die starke und unerwartete Wechselwirkung zwischen Wölfen, Elchen und der Biogeochemie des Lebensraums ist auch für Schutzmaßnahmen und das Verständnis der Prozesse im Ökosystem von Bedeutung. „Das ist wichtig, weil es einen weiteren Beitrag großer Prädatoren für ihr Ökosystem beleuchtet“, so Bump. „Es illustriert, was geschützt wird oder was verloren geht, wenn Prädatoren erhalten werden oder aussterben.“
(Michigan Technological University, 03.11.2009 - NPO)
 
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