Weltweit größtes Biodiversitäts-Experiment: Jeder Baum zählt

Bislang wurde die funktionelle Variation innerhalb einer Baumart – wie beispielsweise Unterschiede in der Blattmorphologie oder den Blattnährstoffkonzentrationen – oft als „phänotypisches Rauschen” betrachtet, also als zufällige Variation ohne größere ökologische Bedeutung. 

Die Studie von Dr. Pablo Castro Sánchez-Bermejo aus der Forschungsgruppe von Prof. Dr. Sylvia Haider belegt jedoch, dass dies nicht unbedingt der Fall ist: Die Vielfalt innerhalb einer Baumart selbst trägt ebenfalls wesentlich zur funktionellen Vielfalt eines Waldes bei. „Jeder Baum scheint unterschiedliche Strategien zu entwickeln, um die Konkurrenz mit seinen Nachbarn zu minimieren – selbst Bäume derselben Art”, erklärt der Ökologe Dr. Pablo Castro Sánchez-Bermejo. Dies führt zu einer erstaunlichen Vielfalt an Strategien für die Nutzung von Ressourcen (d. h. Nährstoffen, Wasser und Licht) im gesamten Wald.

Das Forschungsteam untersuchte über 4.500 Blätter von 381 Bäumen in China. Die Bäume wuchsen in gepflanzten Waldflächen, die einen Gradienten von Monokulturen bis zu Mischwaldbeständen mit acht Arten darstellten, d. h. von artenarm bis artenreich. Sie erfassten verschiedene morphologische und biochemische Merkmale für jedes Blatt, um zu analysieren, wie stark sich diese Merkmale zwischen Individuen derselben Art unterscheiden und wie diese Unterschiede zur funktionalen Vielfalt beitragen.

„Unsere Ergebnisse sind für den Naturschutz von großer Bedeutung. Wenn Baumarten aus einem Ökosystem verschwinden, geht nicht nur eine Art verloren, sondern eine ganze Reihe ökologischer Strategien“, erklärt Prof. Dr. Sylvia Haider.

Da die phänotypische Vielfalt innerhalb einer Art von großer Bedeutung sein kann, reicht der Schutz der Arten allein möglicherweise nicht aus. „Zukünftige Forschungen sollten untersuchen, wie die Vielfalt der Formen und Funktionen innerhalb einer Art die Fähigkeit der Wälder beeinflusst, flexibel auf Umweltveränderungen zu reagieren und ihre Produktivität sicherzustellen“, argumentiert Dr. Pablo Castro Sánchez-Bermejo.

Die von der DFG und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geförderte Internationale Graduiertenschule TreeDì 林地 („Waldland“) untersucht, wie Wechselwirkungen zwischen Bäumen die Auswirkungen der Baumartenvielfalt auf wichtige Ökosystemfunktionen beeinflussen. Der interdisziplinäre Ansatz verbindet unter anderem Forstwissenschaft, Pflanzenökologie und Bodenforschung und wird durch ein intensives deutsch-chinesisches Austauschprogramm ergänzt.

Die meisten TreeDì-Studien nutzen die BEF-China-Plattform (Biodiversity-Ecosystem Functioning China), das derzeit weltweit größte Experiment zur Baumartenvielfalt. Obwohl jedes Projekt spezifische Fragestellungen hat, ergänzen sich die einzelnen Teilprojekte der Forschungsgruppe interdisziplinär.

Forscher*innen der Leuphana sind seit fast 20 Jahren Teil des internationalen Wissenschaftlerteams, das im Rahmen des weltweit größten Biodiversitätsexperiments die Baumartenvielfalt erforscht.