iDiV-Forscherteam untersucht das Zusammenspiel von Geologie und Biodiversität

Hawaii: Je älter Inseln sind, umso größer ist auch ihr Artenreichtum

Für alle LeserWie lange dauert es eigentlich, bis sich eine artenreiche neue Gesellschaft von Lebewesen auf einem neuen Stück Erde ansiedelt? Irgendwie hatten die Forscher um Prof. Dr. Jonathan Chase die Hoffnung, dass das relativ schnell gehen könnte. Also mindestens so schnell, wie der Mensch gerade die Artenvielfalt vernichtet. Aber das scheint wohl nicht der Fall zu sein, wie jetzt eine Expedition nach Hawaii ergeben hat.

Das Verständnis, wie die Biodiversität durch mehrere Kräfte geformt wird, ist entscheidend für den Schutz seltener Arten und einzigartiger Ökosysteme. Wer nicht einmal weiß, wie lange es dauert, dass die Verluste wieder ausgeglichen sind, weiß auch nicht, was die aktuellen Verluste tatsächlich bedeuten.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen, des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) sowie der University of Hawai’i in Mānoa hat nun festgestellt, dass die Biodiversität auf älteren Inseln höher ist als auf jüngeren. Darüber hinaus fanden sie heraus, dass eingeführte Arten die Auswirkungen des Inselalters auf die Muster der lokalen Biodiversität verwässern. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift PNAS erschienen.

Ein erstklassiges Forschungslabor: Der hawaiianische Archipel

Ozeanische Inseln wie der hawaiianische Archipel sind seit langem ein natürliches Labor für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, um evolutionäre und ökologische Prozesse zu analysieren. In solchen Archipelen unterscheiden sich die Inseln, welche von Unterwasservulkanen gebildet werden, in ihrem Alter stark – oft um mehrere Millionen Jahre. Dadurch können Wissenschaftler die langfristigen Auswirkungen der Geologie und Evolution auf die Biodiversität untersuchen.

Das Forscherteam aus Mitteldeutschland analysierte Daten aus mehr als 500 Waldparzellen auf dem gesamten Archipel, um herauszufinden, wie weiter zurückliegende und aktuelle ökologische Prozesse die dort lebenden Arten beeinflussen. Mal wurde dies auf der Größe einer Insel, mal auf einem viel kleineren Gebiet durchgeführt.

Die Hügelkette um den Ko'olau auf O'ahu, der drittgrößten Insel des hawaiianischen Archipels. Forscher untersuchten die Auswirkungen von eingebrachten Arten und dem Alter der Insel auf die vorherrschende Biodiversität. Foto: iDiV, William Weaver

Die Hügelkette um den Ko’olau auf O’ahu, der drittgrößten Insel des hawaiianischen Archipels. Forscher untersuchten die Auswirkungen von eingebrachten Arten und dem Alter der Insel auf die vorherrschende Biodiversität. Foto: iDiV, William Weaver

Das Ergebnis ist nur auf den ersten Blick wenig überraschend: Ältere Inseln weisen eine größere Anzahl von sowohl seltenen als auch einheimischen Arten auf als die in jüngster Zeit entstandenen Inseln. Dies war selbst in kleinen Parzellen der Fall. Die Forscher verglichen Daten von älteren Inseln wie Kau’I, welche rund fünf Millionen Jahre alt ist, mit Inseln wie der Big Island of Hawai’i, welche erst rund 500.000 Jahre alt ist und noch wächst.

Die Entstehung biologischer Vielfalt braucht viel Zeit

Aber im Detail steckte dann doch eine unangenehme Überraschung.

„Um ehrlich zu sein, war ich ein wenig überrascht von den Ergebnissen. Ich hatte erwartet, dass ökologische Mechanismen die makroevolutionären Kräfte auf den Skalen dieser kleinen Parzellen überwiegen würden und dass es keine Unterschiede in der lokalen Vielfalt zwischen den Inseln geben würde“, sagt Letztautor Prof. Dr. Jonathan Chase, der am iDiv und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg forscht. „Also für mich ist das die coolste Art der Entdeckung – eine, die meine Annahmen infrage stellt.“

Die Forscher zeigten auch, dass weitverbreitete eingeführte Arten den Einfluss des Inselalters auf die Biodiversität schwächten und die hawaiianischen Wälder sich durch sie immer mehr anglichen. Erstautor Dr. Dylan Craven (Alumnus von iDiv und UFZ, jetzt an der Universität Göttingen tätig) sagt: „Wir sehen Belege dafür, dass menschliche Aktivitäten – wie das Pflanzen mancher Arten in Gärten und Parks – dazu beitragen, die Geschichte vieler Millionen Jahren zu löschen, in denen Pflanzen und Tiere miteinander und mit ihrer Umwelt interagierten.“

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