Forschung: Wälder mit hoher Diversität sind zugleich produktiver und widerstandsfähiger

Wälder mit einer hohen Artenvielfalt sind produktiver und stabiler gegenüber Stress als solche, die gleichförmig zusammengesetzt sind.

Fünf-Baumarten-Mischung auf einem Feld des Sardinilla-Experiments. Bild: Florian Schnabel.

Wälder mit einer hohen Artenvielfalt sind produktiver und stabiler gegenüber Stress als solche, die gleichförmig zusammengesetzt sind: Diesen Befund haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universität Freiburg anhand von Daten aus dem weltweit ältesten Freilandexperiment zur Diversität tropischer Baumarten bestätigt. Das Team um den Doktoranden Florian Schnabel hat seine Ergebnisse im Fachjournal „Global Change Biology“ veröffentlicht.

Wie die Forscherinnen und Forscher ausführen, gibt es für den von ihnen beschriebenen Zusammenhang mehr und mehr wissenschaftliche Belege. Jedoch nutzten die meisten der bisherigen Studien zum Zusammenhang von Baumartenvielfalt und Ökosystemfunktionen entweder Daten aus Wäldern, in denen der Einfluss des Artenreichtums nicht von anderen Faktoren getrennt werden kann, oder aus jungen, gepflanzten Experimenten, die keine Aussagen über längere Zeiträume zulassen. Deshalb wertete das Forschungsteam Daten aus dem 2001 in Panama gestarteten Sardinilla-Experiment aus. Es umfasst 22 Felder, die mit einer, zwei, drei oder fünf einheimischen Baumarten bepflanzt sind. Da diese zudem unterschiedlich schnell wachsen, weisen die Felder mit einer höheren Artenvielfalt zugleich eine größere strukturelle Vielfalt hinsichtlich der Höhe und Dicke der Bäume auf. Die ausgewerteten Jahresdaten zu Umfang und Höhe der Bäume, die als Indikatoren für die Produktivität und Stabilität des Ökosystems gelten, stammen aus dem Zeitraum von 2006 bis 2016.

Die Studie kommt zu dem Ergebnis, dass Mischbestände mit zwei und drei Baumarten eine um durchschnittlich 25 bis 30%, diejenigen mit fünf Arten sogar eine um durchschnittlich 50% höhere Produktivität aufweisen als Monokulturen. Besonders stark waren die Unterschiede während einer starken, von dem tropischen Klimaphänomen El Niño verursachten Trockenperiode. Dies deutet darauf hin, dass Wälder mit höherer Baumdiversität nicht nur produktiver, sondern auch stabiler und widerstandsfähiger gegenüber Trockenstress sind – was besonders vor dem Hintergrund des globalen Klimawandels für die Forschenden eine wichtige Erkenntnis darstellt. Vor dem Hintergrund von Initiativen, die darauf abzielen, mit großflächigen Aufforstungen atmosphärisches CO2 zu reduzieren, zeigen diese Ergebnisse: Mit Mischbeständen würde für die gleiche Menge CO2- Speicherung in Biomasse deutlich weniger Fläche benötigt werden.

Dem Team zufolge bieten die Ergebnisse neue Einblicke in die Dynamik tropischer Baumplantagen und unterstreichen die Bedeutung von Analysen, die einen längeren Entwicklungszeitraum betrachten, da sie zu einem besseren Verständnis der Zusammenhänge zwischen Diversität, Produktivität und Stabilität von Ökosystemen beitragen. Die Studie basiert auf Florian Schnabels Masterarbeit, für die er bei der Eröffnung des Akademischen Jahres 2019/20 im Oktober den Hansjürg-Steinlin-Preis, einen Nachwuchsförderpreis der Universität Freiburg, erhalten wird. Florian Schnabel ist mittlerweile als Doktorand im Projekt TreeDì am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in Leipzig tätig. (Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau)

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