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Klimastress: Ökosysteme mit hoher Biodiversität 2012
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Ökosysteme mit hoher Biodiversität bewältigen Stress besser

Mikroalgen stabilisieren Ökosystem

Ökosysteme mit hoher Biodiversität vertragen mehr Stress, wie höhere Temperaturen oder steigende Salzkonzentrationen, als solche mit geringerer Biodiversität. Sie können auch länger ihre Dienstleistungen aufrechterhalten.

Dies fand ein Team von Botanikern und Ökologen der Universität Göttingen und der Universität Zürich heraus. Ihre in der renommierten Fachzeitschrift Ecology Letters erschienene Studie belegt erstmals den Zusammenhang zwischen Stressintensität und Ökosystemfunktionalität.

Höhere Durchschnittstemperaturen und steigende Salzkonzentrationen sind Stressfaktoren, mit denen heute viele Ökosysteme im Zuge des Klimawandels konfrontiert sind. Doch reagieren alle Ökosysteme gleich auf Stress, und wie wirkt sich Stress auf die Ökosystem-Dienstleistungen aus, wie zum Beispiel die Biomasseproduktion? Botaniker und Ökologen der Universitäten Göttingen und Zürich konnten nachweisen, dass eine hohe Biodiversität die Stressresistenz begünstigt.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler untersuchten insgesamt 64 Arten von einzelligen Mikroalgen aus der Sammlung von Algenkulturen der Universität Göttingen (SAG). Diese stehen an der Basis der Nahrungskette und binden mittels Photosynthese klimaschädigendes Kohlendioxid. "Je mehr Arten an Mikroalgen in einem System vorkommen, desto robuster ist das System unter moderatem Stress, im Vergleich zu solchen mit wenig Arten", erläutert Hauptautor Dr. Bastian Steudel von der Universität Göttingen. Systeme mit hoher Artenzahl können ihre Biomasseproduktion somit länger stabil halten, als solche mit weniger Arten.

Insgesamt untersuchten die Forscher sechs unterschiedliche Intensitäten des Stresses. Bei sehr hohen Intensitäten nahmen die positiven Effekte der Biodiversität ab beziehungsweise kamen zum Erliegen. Allerdings wirkte sich steigender Stress bei Systemen mit wenig Arten bedeutend negativer aus, als bei solchen mit hoher Biodiversität. "Die Studie zeigt, dass unter Stress eine hohe Artenvielfalt für die Aufrechterhaltung der Biomasseproduktion besonders wichtig ist", fasst Privatdozent Dr. Michael Kessler von der Universität Zürich zusammen.

Einige der Mikroalgen, die in der Studie abiotischem Stress in unterschiedlichen Kombinationen ausgesetzt wurden. Solche Algen kommen bei uns in verschiedenen Gewässern und Böden, als dünne Biofilme auf Bäumen und Gebäuden und als Symbionten in Flechten vor. Damit stehen sie an der Basis der Nahrungskette und stellen einen erheblichen Anteil der Gesamtbiomasse eines Ökosystems. Hier: Verschiedene Lebensstadien der einzelligen Grünalge Chlorococcum hypnosporum mit dickwandigem, ornamentiertem Dauerstadium.

Weitere Informationen zur Sammlung von Algenkulturen der Universität Göttingen (SAG) sind im Internet unter www.uni-goettingen.de/de/45175.html zu finden.

Originalveröffentlichung:

Bastian Steudel, Andy Hector, Thomas Friedl, Christian Löfke, Maike Lorenz, Moritz Wesche, Michael Kessler. Biodiversity effects on ecosystem functioning change along environmental stress gradients. Ecology Letters. Doi: 10.1111/j.1461-0248.2012.01863.x

Quelle: Georg-August-Universität Göttingen , Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie, 2012

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