04. November 2011
Wie trägt die deutsche Biodiversitätsforschung zur Erreichung der 2020-Ziele der CBD bei?
Der Wandel des Planeten und seiner belebten Natur durch menschliches Handeln durchzieht nicht nur sämtliche Ökosystemtypen wie Meere, Berge, Wälder oder Kulturlandschaften. Er betrifft auch zu großen Teilen das gesellschaftliche Leben. Die 20 Ziele des Strategischen Plans der CBD machen die Bandbreite deutlich, in denen Handlungsänderungen notwendig sind, um den zunehmenden Verlust der biologischen Lebensgrundlage aufzuhalten.
Entsprechend groß ist auch die Bandbreite des nötigen Wissens und der dahinter stehenden Forschung, die für sinnvolle politische Entscheidungen notwendig ist. Tausende von Biodiversitätswissenschaftlern arbeiten weltweit für deutsche Forschungseinrichtungen, um die Mechanismen der Ökosysteme sowie die Einflüsse des Menschen auf die Natur und umgekehrt sichtbar zu machen und Lösungsansätze zu den von der CBD gesetzten Zielen zu schaffen. Welche Forschung zur Erreichung welches Ziels beiträgt, wollen wir in folgenden Beispielen zeigen.
Ziel 14: Gesundheit: Biodiversität als Krankenversicherung
Foto: A.Künzelmann (UFZ)
Das Funktionieren von Ökosystemen ist nicht nur eine erfreuliche Sache fernab unserer urbanen Gesellschaft, sie ist ein wesentlicher Faktor bei er Ausbreitung und Kontrolle von Infektionskrankheiten.
Bsp. 1) Froschhandel erhöht Malariarisiko
In Westafrika blüht der Handel mit Fröschen. Der Wegfall der Tiere gefährdet nicht nur die Funktionen des Ökosystems wie Wasserfilterung und Nährstoffregulierung, sondern kann auch zum Gesundheitsrisiko für die umliegende Bevölkerung werden. Lurche ernähren sich zum Großteil von Insekten und ihren Larven und halten Krankheiten übertragende Mücken in Schach. Wo sie fehlen, vermehren sich diese explosionsartig und erhöhen so das Infektionsrisiko für Menschen und Nutztiere enorm.
Bsp.: 2) Fledermäuse fressen zum einen ebenfalls Krankheiten übertragende Insekten, zum anderen sind sie aber auch selbst in vielen Afrikanischen Ländern begehrte Fleischlieferanten. Forscher entdecken sie nun zunehmend als Primärüberträger von gefährlichen Infektionskrankheiten wie SARS und Ebola. Das Vordringen des Menschen in die Regenwälder erhöht zum einen das Risiko des Kontaktes, zum anderen sind die Tiere durch fehlenden Lebensraum ebenfalls anfälliger für Krankheiten, die sie weitergeben können.
Ansprechpartner:
Dr. Stefan Klose (Universität Ulm)
Ziel 7: Boden: Biodiversität schonende landwirtschaftliche Nutzung ohne Nettoverlust möglich
Der Boden wird von Fachleuten immer als der am unterschätzteste Lebensraum bezeichnet. Dabei ist er wesentlich für die Produktion unserer Nahrung. Die meisten sehen ihn nur als Substrat an, an dem sich die Pflanze festhält und aus dem sie ihre Nährstoffe und Wasser zieht. Dass diese dort jedoch zur Verfügung stehen ist alles andere als selbstverständlich und hängt wesentlich von der Vielfalt auch unter der Erde ab. Potsdamer Forscher haben herausgefunden, dass Pflanzen um die Wurzeln herum Wasserspeicher anlegen und damit den Wassergehalt des Bodens entscheidend mit gestalten. Mykorrhiza-Pilze bestimmen darüber hinaus den Wachstumserfolg der Pflanzen über der Erde wesentlich mit. In einem riesigen unterirdischen Geflecht durchziehen sie den Boden und gehen artspezifische Symbiosen mit Pflanzen ein. Pflanzen nutzen sie wie eine riesige Verlängerung der eigenen Wurzeln und erreichen so Mineralienquellen wie Phosphor, die sie selbst nicht verfügbar machen könnten. Ähnliches leisten bestimmte Bodenbakterien, Regenwürmer belüften den Boden und fressen u. a. wurzelschädigende Nematoden. Forschung zur Rolle von Bodenorganismen und Bodenfruchtbarkeit führt Prof. Susanne Wurst von der FU-Berlin durch. Neue landwirtschaftliche Arbeitsformen aus solchem Wissen erarbeitet das EU-Projekt SoilService, an dem auch die Uni Gießen beteiligt ist.
Doch all diese Organismen werden durch den starken Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden stark beeinträchtigt. Eine Schweizer Studie belegt, dass der Verzicht auf Düngemittel und Pestizide i.d.R. zwar geringere Erträge bringt, bei Einbeziehung der Kosten für deren Einsatz sich der Nettogewinn jedoch kaum unterscheidet.
Ansprechpartnerin:
Prof. Susanne Wurst (FU-Berlin)
Prof. Volkmar Wolters (Universität Gießen)
Ziel 10/11: Meer: Biodiversität als Grundlage der Fischerei erhalten
Kaltwasserkorallen sind die unbekannten Verwandten der von Tauchern so beliebten tropischen Warmwasserkorallen. Sie kommen zum Teil in enormen Tiefen vor, wo nie Licht hinfällt und die Wassertemperatur weit unter 10 Grad liegt. Weniger artenreich als ihre Pendants im Warmen sind sie jedoch keinesfalls. Die Kaltwasserkorallen sind die wichtigsten Kinderstuben der Fischbestände der nördlichen Meere. Ohne sie würde die Fischereiindustrie gerade in Zeiten schonungsloser Überfischung ganz zum erliegen kommen. Diese Abhängigkeit scheint jedoch kaum wahrgenommen zu werden, denn gerade die Grundschleppnetze ebenjener Fischtrawler sind für die großflächige Zerstörung der Kaltwasserkorallen verantwortlich. Deshalb bemühen sich die Anrainerstaaten nun, ökologisch wertvolle Gebiete unter Schutz zu stellen. Dabei beteiligen sich u. a. Forscher von Senckenberg am Meer, die die Verbreitungswege von Kaltwasserkorallen untersuchen. Damit liefern sie der Global Ocean Biodiversity Initiative GOBI Daten, wo die wertvollsten Regionen sind. Allzu oft kollidieren diese jedoch mit anderen wirtschaftlich interessanten Ressourcen wie Öl, Gas, Manganknollen oder Methanhydrat.
Ansprechpartner:
Prof. André Freiwald und Dr. Lydia Beuck (Senckenberg am Meer)
Ziel 13: Vielfalt von Kulturpflanzen und Nutztieren sichert die Ernährung der Erdbevölkerung
Je mehr verschiedene Varianten von Organismen bestehen, desto höher die Wahrscheinlichkeit, dass sich darunter solche befinden, die an Stresssituationen durch Krankheiten oder Umweltveränderungen wie Klimawandel besser angepasst sind. Doch bisher passt Vielfalt nicht ins Konzept der großindustriellen Landwirtschaft. 50 Prozent der weltweit benötigten Nahrungsenergie für den Menschen werden von lediglich drei Pflanzenarten – Mais, Reis und Weizen – gedeckt. Das Risiko vergleichen Experten mit einem Balanceakt auf dem Drahtseil ohne Netz. Ein Blick in die Vergangenheit zeigt, wieso: 1970 raffte in den USA eine Pilzkrankheit stellenweise bis zu 50 Prozent der Weizenernte dahin und erzeugte Verluste von über einer Milliarde US-Dollar. Wenige Jahre später vernichtete ein Virus die gesamte Reisernte von Indien bis Südostasien. Daraufhin suchte man händeringend nach resistenten Wildsorten. Unter den 30.000 untersuchten Sorten fand sich nur eine Wildreissorte, die die dringend benötigte Resistenz enthielt.
Eine dauerhafte Erhaltung der Nahrungssicherheit, so Experten, heißt die natürlichen Sicherheitsmechanismen nutzen und zur Vielfalt in der Landwirtschaft (Agrobiodiversität) zurückkehren. Doch das ist vielfach kaum noch möglich, denn in den letzten 100 Jahren, so schätzen die Experten, sind 75 Prozent der weltweit angebauten Pflanzensorten unwiederbringlich verloren gegangen. Je nachdem wie groß der Markt für das Produkt ist, desto wertvoller die Ursprungsbestände zur Nachzucht. So schätzen Forscher In einer Studie hat er den Wert der wilden Kaffeeressource aus Äthiopien, dem Ursprungsland des Arabica-Kaffees, auf eine Milliarde Euro geschätzt.
Retter in der Not ist die Biodiversitätsforschung
Doch kaum jemand kennt die wertvollen Naturressourcen noch geschweige denn weiß, wo sie zu finden sind. Hierzu bedarf es taxonomischer Kenntnisse sowie Fundorthinweise, die oft nur historischen Aufzeichnungen entnommen werden können. Diese Leistung erbringen Mitarbeiter von Botanischen Gärten, Saatgutbanken und Naturkundemuseen, die letzten Bastionen der aussterbenden Gattung „Taxonom“. Dabei müssen sie teilweise abenteuerliche Wege in die abgelegensten Winkel der Erde gehen. →siehe Story
Sind die letzten verbliebenen Exemplare gefunden, werden Samen davon in Samenbanken überall in der Welt gelagert. Ex-situ-Konservierung heißt dieses Vorgehen. Um ganz auf Nummer sicher zu gehen, sollen diese Wildverwandten aber auch in ihren natürlichen Lebensräumen erhalten werden. Hierzu werden zum Teil eigens Schutzgebiete eingerichtet. Wie das Mitarbeiter des ZEF Bonn im Falle des Wildkaffees in Äthiopien schafften, lesen Sie in diesem →Artikel.
Um solche Arten zweifelsfrei identifizieren zu können, werden aufwändige Genomuntersuchungen durchgeführt. Vor wenigen Tagen haben der Leibniz-Verbund Biodiversität und die Freie Universität in Berlin dazu ein großes Biodiversitätsgenomforschungszentrum eröffnet, mithilfe dessen die Genome wichtiger und seltener Pflanzen entschlüsselt und Verwandtschaftsbeziehungen von Artengruppen untersucht werden können.
Ansprechpartner:
Wildverwandte: Prof. Andreas Bürkert (Universität Kassel)
Saatgutbank und Biodiversitäts-Genom-Labor: Prof. Thomas Borsch (BGBM Berlin)
In-Situ-Erhaltung von Wildverwandten des Kaffees: Dr. Franz Gatzweiler (ZEF Bonn)
Ziel 19: Jeder Smartphonebesitzer kann zum Schutz der Biologischen Vielfalt beitragen
Die Umsetzung der in Nagoya beschlossenen Biodiversitätsziele 2020 benötigt die Anstrengung der gesamten Gesellschaft. Deutlich wird dies auch für das Ziel 19 des Strategischen Plans 2020 der CBD, das eine effektivere wissenschaftliche Arbeit ermöglichen soll. Trends über die Veränderung der Biodiversität, Einflüsse von Faktoren wie dem Klimawandel oder Vorhersagen zur Effektivität von Schutzmaßnahmen liefert die Biodiversitätsforschung. Solche Computermodelle sind allerdings essentiell auf eine Grundlage angewiesen: Daten. Unter anderem mithilfe neu entwickelter Smartphone-Apps sollen ehrenamtliche Helfer künftig zur nötigen Datengrundlage beitragen.
Große Datenvernetzungsprogramme wie das Global Biodiversity Facility Projekt GBiF versuchen, so viele Datenbanken wie möglich zu erschließen und das gesamte Wissen über die biologische Vielfalt mit ihren geschätzten 8,7 Millionen Arten von Organismen über eine Internetplattform nutzbar zu machen. Diese gigantische Aufgabe ist die Forschung kaum imstande alleine zu meistern. Sie ist auf die aktive Unterstützung vieler ehrenamtlicher Helfer angewiesen. So genannte Citizen Scientist wie Hobby-Ornithologen, Schmetterlingsliebhaber etc. helfen weltweit tatkräftig mit, die biologische Vielfalt in der heimatlichen Umgebung zu erfassen und zu kartieren. Ein Erfolgsprojekt wissenschaftlicher und ehrenamtlicher Kooperation ist das Tagfalter-Monitoring des UFZ Halle. Jahr für Jahr füttern Freiwillige nach wöchentlichen Begehungen entlang festgelegter Strecken die Datenbank mit ihren Beobachtungsdaten. Anhand dieser Langzeitstudien können Modellierer Veränderungen der Populationen durch Einflüsse wie z.B. den Klimawandel zeigen.
Bisher zogen die ehrenamtlichen Wissenschaftler mit Bleistift, Papier und Kompass los und mussten die Daten anschließend aufwendig in die Datenbank eintragen. Im Zeitalter der Smartphones soll nun alles einfacher werden und sogar neue begeisterte Naturforscher dazu gewonnen werden.
„anymals“ heißt ein neues App, das die Universität Erlangen zusammen mit dem Naturkundemuseum Berlin entwickelt hat. Es soll dem Nutzer zum einen als Orientierungshilfe über die Artbestände vor Ort dienen, langfristig aber auch bei der Meldung von Beobachtungen an die GBiF-Plattform helfen. Dabei werden die Standortdaten des Smartphones erfasst und entsprechende Artenlisten aus dem GBiF-Netzwerk abgerufen. Künftig können Fotos mit Fundort- und Zeitdaten direkt in die Datenbank eingespeist werden.
→anymals Webseite
→Artikel Nürnberger Zeitung
Ansprechpartner:
Daniel Zitterbarth (Universität Nürnberg-Erlangen und AWI)
Weitere Informationen:
Eine Liste von Projekten zu allen 20 Zielen des Strategischen Plans haben wir Ihnen als PDF zusammengestellt
(download pdf)
-Interview: 
