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Artenvielfalt kann Ökosystem effizient machen

16 febbraio 2017 | Andri Bryner

Der Mensch beeinflusst die Evolution. Im Fall der Felchen in den Schweizer Seen führt dies dazu, dass  spezialisierte Arten durch wenige Generalisten ersetzt werden. Eine neue Studie stützt jetzt die These, dass Ressourcen effizienter genutzt werden, wenn die Vielfalt gross ist.

Die britische Royal Society hat ein Themenheft publiziert über den Einfluss des Menschen auf die Evolution: «Human influences on evolution, and the ecological and societal consequences». Gleich die ersten zwei Artikel befassen sich mit Fischen. Einer über Anpassungen bei Fischen, die im verschmutzten Wasser leben und ein zweiter, aus der Eawag, zum Einfluss der Eutrophierung in Seen, namentlich auf die Fischvielfalt. Die Autoren zeigen darin auf, dass Eutrophierung die Primärproduktion erhöht und dadurch die ganze Nahrungskette verändert werden kann. Veränderungen der Produktivität wirken sich auf die physikalisch-chemischen Grössen aus, die ihrerseits, zum Beispiel über Selektionsprozesse, wieder Einfluss haben auf Fauna und Flora im See. Sie können aber auch die Bewohnbarkeit von Lebensräumen verändern und damit Unterschiede zwischen Arten in der Lebensweise oder im Verhalten verwischen, die zuvor zur ökologischen und genetischen Differenzierung von Arten beigetragen hatten. Die Eutrophierung führt damit häufig zu einem Verlust von ökologischer Spezialisierung sowie zu einer Homogenisierung der Arten und ihrer Anpassungen zwischen einzelnen Seen und zwischen verschiedenen Nischen im See.

Grundsätzlich hat das eine Studie der Eawag zu den Felchen schon 2012 nachgewiesen (Vonlanthen et. al. in Nature), und es gibt weitere Arbeiten an anderen Fischen in anderen Seen, die Ähnliches zeigen. Nun haben die Forschenden dieser «öko-evolutionären Rückkoppelung» noch weiter nachgespürt. Am Beispiel der Felchen verglichen sie erstmals nicht nur die Folgen der Eutrophierung für die Vielfalt der Arten, sondern stellen die heutigen Fänge aus der Fischerei in ein Verhältnis zur verbliebenen funktionellen Vielfalt und den heute verfügbaren Nährstoffen. Die Bandbreite der funktionellen Vielfalt wurde über die Anzahl von Kiemenreusendornen gemessen: Fische mit wenigen Dornen auf den Kiemenbögen sind besser im Fressen von Nahrung aus den Sedimenten, können aber nicht effizient Plankton filtrieren. Bei Fischen mit vielen Kiemendornen ist es umgekehrt. Demnach ist der Fischfangertrag relativ zur heutigen Produktivität eines Sees in denjenigen Seen höher, in denen die Vielfalt von Felchen noch gross ist. Oder anders gesagt: In Seen, wie Thuner- oder Vierwaldstättersee, die vor einer starken Eutrophierung verschont blieben, und die noch eine relativ vielfältige Felchengemeinschaft aufweisen, wird pro Phosphateinheit mehr Felchenbiomasse gefangen als etwa im Zuger- oder Genfersee. Die Forscher schliessen daraus auf eine effizientere Nutzung der vorhandenen Nahrungsreserven in diesen Seen.