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Invasive Pflanzen: Das Klima ist ein entscheidender Faktor

Pressemitteilung vom 15. März 2012

Die meisten invasiven Pflanzen verbreiten sich in Regionen, deren Klima demjenigen ihres Herkunftsgebiets entspricht. Dies ist die wichtigste Schlussfolgerung einer Studie, die im Rahmen des nationalen Forschungsschwerpunkts (NCCR) Plant Survival in Zusammenarbeit mit einer Forschungsgruppe der Universität Lausanne (UNIL) sowie Forschern der ETH Zürich und der Universität von Hawaii (USA) durchgeführt wurde. Diese Arbeit wird heute im renommierten amerikanischen Wissenschaftsmagazin Science publiziert. Die Studie berücksichtigt fünfzig auf der ganzen Welt eingeführte Pflanzenarten und bestätigt, dass es für die Mehrheit von ihnen möglich ist, die potenziellen Invasionsgebiete aufgrund der klimatischen Bedingungen im einheimischen Verteilungsgebiet vorauszusagen.
 
Im Kielwasser der europäischen Seefahrer, die vor rund fünfhundert Jahren aufbrachen, um neue Gebiete zu entdecken, wurden Pflanzen und Tiere gezielt oder auch unwissentlich in Gegenden verbracht, in denen sie zuvor nicht heimisch gewesen waren. Einige dieser gebietsfremden Arten haben sich in der Folge zum Nachteil der lokalen ansässigen Arten rasch vermehren können; sie bedrohen nicht nur das Gleichgewicht der neu in Besitz genommenen Ökosysteme, sondern verursachen auch grosse sozio-ökonomische Probleme wie beispielsweise den Rückgang der Produktivität von Kulturland oder die Zunahme von Allergien in der Bevölkerung. Gleichwohl bieten diese invasiven Arten eine einmalige Gelegenheit, um ein besseres Verständnis der ökologischen und evolutionären Mechanismen zu erlangen, die es ihnen ermöglichen, sich so effizient und schnell in neuen Gebieten auszubreiten.
 
Seit mehreren Jahren untersucht das Team von Antoine Guisan, Professor im Departement Ökologie und Evolution an der Universität Lausanne, den Zusammenhang zwischen Klima und dem Invasionspotential von Pflanzen im Rahmen eines Projekts, das vom NCCR Plant Survival unterstützt wird, ein von der Universität Neuenburg geleitetes schweizerisches Forschungsnetzwerk. «Diese Studie stellt den bis heute solidesten empirischen Beweis auf, dass das Klima ein entscheidender Faktor für die geographische Verbreitung von invasiven Pflanzen ist», betont Antoine Guisan.
 
Innerhalb dieser Forschergruppe der Universität Lausanne beschäftigen sich Blaise Petitpierre, Olivier Broennimann und Christophe Randin mit dem Konzept der klimatischen Nische, das heisst den Umweltbedingungen, bei welchen eine bestimmte Art vorkommen kann. Von Interesse ist insbesondere, ob Pflanzen, wenn sie neue Gebiete besiedeln, die klimatische Nische ihres Herkunftsorts beibehalten oder nicht. Die Spezialisten für Ökologie versuchen ihrerseits, die morphologischen, physiologischen und ökologischen Unterschiede zwischen invasiven Pflanzen und der lokalen Flora zu verstehen. Dies ist der Kompetenzbereich von Christoph Kueffer an der ETH Zürich und von Curtis Daehler an der Universität von Hawaii in Manoa.
 
«Wir konnten aufzeigen, dass invasive Pflanzen ihre klimatische Nische in den meisten Fällen beibehalten», fahren die Autoren des im Wissenschaftsmagazin Science erschienen Artikels fort. Nur sieben von fünfzig untersuchten Arten folgen dieser Regel nicht. Die Rispen-Flockenblume (Centaurea stoebe), eine innerhalb des NCCR Plant Survival untersuchte Modellpflanze, zählt zu diesen Ausnahmen. Sie wurde im Invasionsgebiet in Nordamerika in Klimazonen vorgefunden, in welchen sie in Europa nicht wächst. Der Grund für diese Änderung der klimatischen Nische wird zurzeit von Wissenschaftlern an der Universität Freiburg untersucht.
 
Die Autoren der in Science erschienen Studie haben ausserdem nachgewiesen, dass «invasive Pflanzen sich relativ schnell ausgebreitet haben, vor allem auf dem nordamerikanischen Kontinent. In nur ein- bis zweihundert Jahren konnten sie die meisten Klimabereiche besiedeln, die ihnen zusagen.»
 
Diese Resulate liefern auch wertvolle Hinweise bezüglich der Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die Erhaltung der pflanzlichen Artenvielfalt. Wenn nämlich invasive Pflanzen, welche, was die Besiedelung von neuen Gebieten betrifft, im Allgemeinen als besonders effizient gelten, sich nicht in anderen Klimabedingungen als denjenigen ihres Herkunftsortes verbreiten können, ist es wahrscheinlich, dass auch weniger kompetitive Pflanzenarten sich nicht schnell an neue Klimabedingungen anpassen können. Diese Arten sind aufgrund des zu erwartenden Klimawandels
ernsthaft vom Aussterben bedroht sind, wenn es ihnen nicht gelingt, in für sie günstige Klimabereiche zu migrieren.


Contacts

University of Lausanne
Department of Ecology and Evolution
Blaise Petitpierre,
Tel : +41 21 692 42 79
 
Prof. Antoine Guisan
Tel : currently abroad, but send email with number and he will call back
(secretary : +41 21 692 42 60)
 
ETH Zürich
Institute of Integrative Biology
Dr. Christoph Kueffer,
Tel : +41 44 632 43 08
 
University of Hawaii at Manoa
Prof.Curtis Daehler,
Tel : +001 808-956-3029
 
Centaurea stoebe
 

Trifolium repens
Zwei der invasiven Pflanzenarten, die in der Studie aufgeführt werden
© Melanie Glaettli, Bern