Ber­ge wer­den Inseln: Bay­reu­ther Bio­lo­gen ent­decken öko­lo­gi­sche Gefah­ren in Ost­afri­ka

Die Ber­ge in Ost­afri­ka sind bis heu­te Schatz­kam­mern der Bio­di­ver­si­tät. Aber ihre Öko­sy­ste­me sind mög­li­cher­wei­se stär­ker bedroht als bis­her wahr­ge­nom­men. Dr. Andre­as Hemp und Dr. Clau­dia Hemp von der Uni­ver­si­tät Bay­reuth haben ent­deckt, dass der Kili­man­ja­ro sich immer mehr zu einer „öko­lo­gi­schen Insel“ ent­wickelt. Land­wirt­schaft und Woh­nungs­bau haben die natür­li­che Vege­ta­ti­on besei­tigt, die frü­her als Brücke in das Umland dien­te und die heu­ti­ge Arten­viel­falt ermög­licht hat. Auch benach­bar­te Berg­re­gio­nen wer­den ver­mut­lich zuneh­mend von ihrer Umge­bung iso­liert. In der Zeit­schrift Glo­bal Chan­ge Bio­lo­gy stel­len die For­scher ihre Stu­die vor.

Der Kili­man­ja­ro, mit einer Höhe von fast 6.000 Metern der höch­ste Berg Afri­kas, ist weni­ger als 100 Kilo­me­ter von dem 4.600 Meter hohen Vul­kan Mount Meru im Nor­den Tan­sa­ni­as ent­fernt. Satel­li­ten­auf­nah­men zei­gen, wie sich der dazwi­schen gele­ge­ne Land­strei­fen in den 25 Jah­ren vor der Jahr­tau­send­wen­de ver­än­dert hat. Die ursprüng­lich wald­rei­che Vege­ta­ti­on muss­te einer inten­si­ven Land­wirt­schaft und der Besied­lung durch eine wach­sen­de Bevöl­ke­rung wei­chen. Fast der gesam­te Kili­man­ja­ro ist heu­te von weit­räu­mi­gen Gebie­ten umge­ben, die durch zivi­li­sa­to­ri­sche Ein­grif­fe des Men­schen geprägt sind.

Vege­ta­ti­ons­brücken för­der­ten die Arten­viel­falt

Um die Fol­gen die­ses rapi­den Wan­dels für die Bio­di­ver­si­tät zu erfor­schen, haben die Bay­reu­ther Bio­lo­gen die Lebens­räu­me von Heu­schrecken auf 500 aus­ge­wähl­ten Unter­su­chungs­flä­chen am Kili­man­ja­ro und am Mount Meru unter­sucht. Von beson­de­rem Inter­es­se waren dabei ende­mi­sche, also nur in die­ser ost­afri­ka­ni­schen Gegend hei­mi­sche Arten. Einen beson­ders hohen Anteil ende­mi­scher Arten fan­den die Wis­sen­schaft­ler in tie­fer gele­ge­nen Wald­re­gio­nen bei­der Ber­ge. Dies ist ein kla­res Indiz dafür, dass Heu­schrecken die frü­he­re wald­rei­che Vege­ta­ti­on zwi­schen den Ber­gen als Brücke genutzt haben, um sich in bei­den Regio­nen aus­zu­brei­ten. Vor allem die flug­un­fä­hi­gen Arten waren auf die­sen Land­weg ange­wie­sen.

Auf­fäl­li­ger­wei­se gibt es auch eini­ge weni­ge ende­mi­sche Arten, die nur in den höhe­ren Wald­la­gen bei­der Ber­ge vor­kom­men. Die Erklä­rung sehen die Autoren der Stu­die, gestützt auf geo­wis­sen­schaft­li­che Befun­de, in prä­hi­sto­ri­schen Kli­ma­ver­än­de­run­gen. „Vor meh­re­ren tau­send Jah­ren war es in den tie­fer gele­ge­nen Gebie­ten zwi­schen den Ber­gen erheb­lich küh­ler und feuch­ter als heu­te. So haben sich Heu­schrecken, die die­se kli­ma­ti­schen Ver­hält­nis­se bevor­zu­gen, über den bewal­de­ten Land­weg am Fuß der Ber­ge ange­sie­delt. Erst spä­ter, als die Tem­pe­ra­tu­ren anstie­gen und Nie­der­schlä­ge aus­blie­ben, sind sie in höhe­re Lagen aus­ge­wi­chen. Hier hat­ten sie dann kei­nen Kon­takt mehr mit Heu­schrecken in benach­bar­ten Regio­nen“, erklärt Dr. Andre­as Hemp.

Die Stu­die lie­fert zudem neue Erkennt­nis­se zu der Fra­ge, wie die ost­afri­ka­ni­schen Berg­mas­si­ve wäh­rend ver­gan­ge­ner Kli­ma­pe­ri­oden besie­delt wur­den. „Unse­re For­schungs­er­geb­nis­se erhär­ten die The­se, dass sich Tier- und Pflan­zen­ar­ten haupt­säch­lich über Vege­ta­ti­ons­brücken aus­ge­brei­tet haben. Hin­ge­gen dürf­te die Fern­ver­brei­tung, bei­spiels­wei­se durch den Samen­trans­port im Wind oder durch ‚Flug­rei­sen‘ ein­zel­ner Insek­ten, nur eine unter­ge­ord­ne­te Rol­le gespielt haben. Alle die­se prä­hi­sto­ri­schen Vor­gän­ge spie­geln sich noch heu­te in der Arten­viel­falt, die wir in den oft schwer zugäng­li­chen Berg­re­gio­nen Ost­afri­kas antref­fen. Vor allem ende­mi­sche Arten hel­fen der For­schung dabei, der natur­ge­schicht­li­chen Ent­wick­lung auf die Spur zu kom­men“, so der Bay­reu­ther Bio­lo­ge.

Heu­schrecken als Früh­warn­sy­ste­me für bedroh­te Tier­ar­ten

Wenn Vege­ta­ti­ons­brücken zwi­schen den Ber­gen schwä­cher wer­den oder bereits ver­lo­ren­ge­gan­gen sind, schwin­det aber nicht allein die Mobi­li­tät der Heu­schrecken. Grö­ße­re im Wald leben­de Tie­re, bei­spiels­wei­se Anti­lo­pen, Klein­säu­ger, Schlan­gen oder Cha­mä­le­ons, dro­hen dann erst recht in die Iso­la­ti­on zu gera­ten und damit in abseh­ba­rer Zeit aus­zu­ster­ben. Heu­schrecken die­nen der For­schung als idea­le Früh­warn­sy­ste­me, die sol­che weit­rei­chen­den Fol­gen für ande­re, oft nur schwer zu erfor­schen­de Tier­grup­pen ankün­di­gen. „Ver­läss­li­che Aus­sa­gen über die­se öko­lo­gi­schen Zusam­men­hän­ge sind jedoch nur in lang­jäh­ri­gen, wis­sen­schaft­lich anspruchs­vol­len Feld­stu­di­en mög­lich“, betont die Tier­öko­lo­gin Dr. Clau­dia Hemp, die nicht nur an der Uni­ver­si­tät Bay­reuth, son­dern seit kur­zem auch am Sencken­berg Bio­di­ver­si­tät und Kli­ma For­schungs­zen­trum (SBiK‑F) tätig ist.

Natur­kun­de­mu­se­en unter­stüt­zen die öko­lo­gi­sche For­schung

Die jetzt erschie­ne­ne Stu­die wäre nicht mög­lich gewe­sen ohne die Unter­stüt­zung durch For­schungs­ein­rich­tun­gen in Tan­sa­nia und die Koope­ra­ti­on mit natur­kund­li­chen Muse­en in Nai­ro­bi, Lon­don, Tervuren/​Belgien, Ber­lin, Madrid, Stock­holm und Wien. So konn­ten die Autoren ihre evo­lu­ti­ons­ge­schicht­li­chen und taxo­no­mi­schen Befun­de, die sie in Tan­sa­nia bei der Unter­su­chung von Heu­schrecken erzielt hat­ten, mit den Insek­ten­samm­lun­gen der Muse­en abglei­chen. „Unse­re Stu­die ist ein Beleg für die gro­ße wis­sen­schaft­li­che Rele­vanz sol­cher natur­kund­li­chen Samm­lun­gen. Die Muse­en bie­ten nicht nur fas­zi­nie­ren­de Ein­blicke in die Viel­falt der Arten und in die Geschich­te ihrer Evo­lu­ti­on. Sie sind auch für die Erfor­schung öko­lo­gi­scher Zusam­men­hän­ge in Zei­ten glo­ba­ler anthro­po­ge­ner Ver­än­de­run­gen unver­zicht­bar“, sagt Dr. Clau­dia Hemp.

Ver­öf­fent­li­chung:

Andre­as Hemp and Clau­dia Hemp: Bro­ken brid­ges: The iso­la­ti­on of Kilimanjaro’s eco­sy­stem, Glo­bal Chan­ge Bio­lo­gy (2018), DOI: 10.1111/gcb.14078

För­de­rung:

Die mehr­jäh­ri­ge Stu­die wur­de von der Deut­schen For­schungs­ge­mein­schaft (DFG) geför­dert und vom Lehr­stuhl für Pflan­zen­sy­ste­ma­tik der Uni­ver­si­tät Bay­reuth sowie dem Sencken­berg Bio­di­ver­si­tät und Kli­ma For­schungs­zen­trum (SBiK‑F) unter­stützt. Das von der Euro­päi­schen Uni­on finan­zier­te Syn­the­sys Pro­jekt (www​.syn​the​sys​.info) ermög­lich­te die Auf­ent­hal­te in den ento­mo­lo­gi­schen Samm­lun­gen der ver­schie­de­nen Muse­en.

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