13.12.2017: Forschung international

15 Jahre Jena Experiment: Der Einfluss der Biodiversität auf Ökosystemprozesse

15 ans de l’expérience de Jena : l’influence de la biodiversité sur les processus de l’écosystème


Wolfgang Weisser et al.

Was sind die Konsequenzen, wenn Arten verschwinden? Verändern sich zum Beispiel die Stoffkreisläufe in einem Ökosystem mit sinkenden Artenzahlen? Um solche Fragen zu klären, wurde 2002 das «Jena Experiment» etabliert, eines der grössten Biodiversitätsexperimente weltweit. Nun liegen die Ergebnisse aus 15 Jahren Forschungstätigkeit vor. Sie zeigen unter anderem, dass die Biodiversität knapp die Hälfte der Prozesse in einem Ökosystem beeinflusst. Und dieser Einfluss ist nicht sofort, sondern meist erst nach einigen Jahren sichtbar. Diese Erkenntnis ist alarmierend, denn sie bedeutet, dass negative Auswirkungen des derzeitigen Artenverlustes erst in einigen Jahren vollständig sichtbar werden.

Quelles sont les conséquences, quand les espèces disparaissent? Les cycles des matières changent-ils par exemple dans un écosystème ayant un nombre décroissant d’espèces? Afin de répondre à ce type de questions, l’expérience de Jena a été lancée en 2002. Aujurd’hui, les résultats de 15 ans de recherche sont disponibles. Ils montrent, entre autres, que la biodiversité influence presque la moitié des processus d’un écosystème, et que cette influence, n’est pas visible immédiatement mais seulement après quelques années. Ce résultat est alarmant, car il signifie que les conséquences négatives de la disparition actuelle d’espèces ne seront visibles que dans quelques années.


Ein Ökosystem stellt für den Menschen Ökosystemleistungen bereit wie zum Beispiel die Fruchtbarkeit des Bodens, die Produktion von Nahrungsmitteln oder das Bestäuben durch Insekten. Deshalb sind intakte Ökosysteme für das Überleben aller Lebewesen wichtig. Welche funktionellen Folgen hat somit das Artensterben? Kann der Artenverlust dazu führen, dass Ökosysteme am Ende schlechter funktionieren?
Eine Besonderheit des Jena Experiments ist, dass Untersuchungen und Analysen über 15 Jahre durchgeführt wurden. 80’000 Messungen wurden von interdisziplinär aufgestellten Arbeitsgruppen aus Deutschland, Österreich, der Schweiz und den Niederlanden durchgeführt. Auf mehr als 500 Versuchsparzellen hatten sie unterschiedlich viele Pflanzenarten angesät, von Monokulturen bis zu Mischungen von 60 Arten. Neben Pflanzen wurden auch alle weiteren im Ökosystem vorkommenden Organismen untersucht – im und oberhalb des Bodens. Daneben wurden die Stoffkreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff und Nitrat sowie der Wasserkreislauf untersucht.
So konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler belegen, wie sich die Artenvielfalt auf verschiedenste Ökosystemprozesse und -leistungen auswirkt. Dass der Stickstoffkreislauf eines Bodens von zahlreichen Faktoren abhängt (z.B. Artenvielfalt, mikrobiologische Organismen, Wasserkreislauf, Pflanzeninteraktion), wurde im Jena Experiment erstmals deutlich.
Manche Effekte der Biodiversität konnten erst vier oder fünf Jahre nach Beginn des Projektes festgestellt werden. Das gilt beispielsweise für die Kohlenstoffspeicherung im Boden, die mikrobielle Atmung und die Entwicklung der Bodenfauna, aber auch für die negativen Effekte von Monokulturen. Dies bedeutet, dass damit gerechnet werden muss, dass sich die negativen Effekte des derzeitigen Artenverlustes erst in einigen Jahren vollständig offenbaren werden.
Das Jena Experiment beweist aufgrund seiner Breite erstmals, dass ein Verlust der Artenvielfalt negative Konsequenzen für viele einzelne Komponenten und Prozesse in Ökosystemen hat.

Quelle: Technische Universität München

Keywords:
Experiment; Ökosystemfunktionen; Ökosystemleistungen; Artenverlust; Grünland

Art der Publikation:
Fachpublikation

Literatur:
Weisser et al. (2017): Biodiversity effects on ecosystem functioning in a 15-year grassland experiment: Patterns, mechanisms, and open questions. Basic and Applied Ecology 23: 1-73.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1439179116300913
http://www.the-jena-experiment.de

Publikation / publication (pdf)

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Wolfgang Weisser
Technische Universität München
Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie
Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2
D-85350 Freising-Weihenstephan
wolfgang.weisser@tum.de
Tel: +49 (0)8161 71 3496


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