Etwa 350.000 bis 500.000 Pflanzenarten existieren nach Schätzungen von Botanikern auf unserem blauen Planeten. Moderne Computertechnik macht es da Wissenschaftlern möglich, in diesem Dschungel den Überblick zu bewahren. Jetzt haben über 200 Wissenschaftler die weltgrößte Datenbank funktioneller Pflanzenmerkmale (TRY) aus bisher 93 verschiedenen Datenbanken erstellt.

Dies alles koordiniert durch Prof. Dr. Christian Wirth von der Universität Leipzig und Dr. Jens Kattge und Dr. Gerhard Bönisch vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena.

Gegenwärtig enthält TRY über drei Millionen Einträge zu funktionellen Merkmalen von rund einem Fünftel (70.000) aller bekannten Pflanzenarten. Was im Übrigen ungefähr so viel ist, wie derzeit vom Aussterben bedroht sind. Ein Umstand, der nicht zuletzt auch ein wichtiger Aspekt und ein Motiv für die Anstrengungen der Wissenschaftler ist. Die Merkmale zu folgenden Schlüsselprozessen bei den Pflanzen wurden erfasst: Wachstum, Verbreitung, Etablierung und Stresstoleranz.

Vier Jahre intensiver Aufbauarbeit liegen hinter den Wissenschaftlern. „Darauf sind wir stolz,“ meinte Dr. Jens Kattge als führender Autor der in "Global Change Biology" publizierten Studie.

In dem gemeinsamen Projekt von über 100 internationalen Forschungsinstituten sind wesentliche Eigenschaften von über 20 Prozent aller weltweit vorkommenden Pflanzenarten an einer Stelle zusammengefasst. Mit durchaus überraschenden Erkenntnissen, denn erste Auswertungen ergaben, dass die Pflanzen in ihren Eigenschaften variabler sind als bisher angenommen. Außerdem wurde wieder einmal deutlich, wie sehr in der Natur alles mit allem zusammenhängt.

Pflanzen stehen als sogenannte Primärproduzenten an der untersten Stufe der Nahrungskette. Ihre Vielfalt (Diversität) hat einen wesentlichen Einfluss auf die Anzahl und die Vielfalt der nachfolgenden Mitglieder der Nahrungskette. Nimmt die Zahl der Pflanzenarten in einem biologischen Lebensraum ab, so vermindert sich zunächst auch die Vielfalt an Pflanzenfressern. Später dann auch die der nachfolgenden Alles- und Fleischfresser. Das hat auch Folgen für die Wechselwirkungen mit der Umwelt.

So verändern sich zum Beispiel der Stoffaustausch mit dem Boden und der Atmosphäre bei Abnahme der pflanzlichen Biodiversität. Die Arbeit der Wissenschaftler hat darüber hinaus ebenso die alte Forscherweisheit bestätigt, dass Wissenschaft im Wesentlichen aus dem Sammeln von Daten, dem Beobachten und der anschließenden Auswertung besteht. So erklärt Prof. Dr. Christian Wirth: „Eine erste Auswertung hat ergeben, dass die bisher üblichen funktionellen Klassifizierungen nicht ausreichen, um die große Variationsbreite der pflanzlichen Eigenschaften zu erklären. Globale Klima- und Vegetationsmodelle unterscheiden etwa zehn funktionelle Pflanzentypen, wie Gräser, Sträucher oder Bäume, die jedoch die beobachteten Variationen der Pflanzeneigenschaften meist nicht erfassen können."

Diese werde stattdessen im Wesentlichen durch Artunterschiede verursacht. Die Artenvielfalt sei damit eine entscheidende Größe für funktionelle Vielseitigkeit und die Anpassungsfähigkeit der Ökosysteme an sich verändernde Umweltbedingungen. Die stetig wachsende Datenbank, betrieben vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie in Jena, wird für alle Wissenschaftler der Biodiversitäts- und Erdsystemforschung bereitgestellt. TRY wird kontinuierlich mit Daten neuer Kooperationspartner erweitert.

"Die Dimension der globalen Herausforderungen erfordert auch neue Dimensionen der wissenschaftlichen Herangehensweise, hinsichtlich der Größe der Netzwerke und der Intensität der Kooperationen", erklärt Prof. Sandra Díaz von der Universität Cordoba, Argentinien, als Co-Autorin der Studie das erfolgreiche Konzept der TRY-Initiative. Es sei zu erwarten, dass die globale TRY-Datenbank wesentliche Impulse gibt für die Erforschung der Biodiversität sowie die Verbesserung biologisch fundierter Klimamodelle.

Durch Veränderungen der Landnutzung und durch den Klimawandel sterben auf unserem Planeten täglich Pflanzenarten aus. Und das mit einer historisch nie dagewesenen Geschwindigkeit, bevor ihre ökologische Bedeutung erkannt wurde. Auch wie sich die Pflanzenvielfalt darüber hinaus auf das Umwelt- und Klimasystem der Erde und damit auf die Lebensbedingungen des Menschen genau auswirkt, ist derzeit nur ungenügend erforscht.

Der größte Engpass war bisher die begrenzte Verfügbarkeit von Daten zu ökologischen und funktionellen Eigenschaften der Pflanzenarten. Die neue Datenbank soll diese Wissenslücke nun füllen. TRY wurde unter dem Dach von DIVERSITAS und IGBP, zwei Organisationen der UNESCO zur Biodiversitäts- und globalen Umweltforschung, erstellt.