Biodiversität und Ökosystemprozesse

• Es wird im Laufe der Erdgeschichte immer mehr Energie und Masse auf die Organismen umgelenkt

• Wichtiger Schritt zur Maximierung der umgelenkten Energie wäre Erhalt der gefundenen Optimierungsmechanismen durch Reproduktion (deswegen gibt es vielleicht Leben)

• Evolution zielt immer bessere Aneignung von Energie auch noch in der letzten Nische

• -> Produktion von Biodiversität als Nebeneffekt

• Welchen Effekt hat die Artenzahl an einem Ort auf Ökosystemprozesse und Ökosystemfunktionen?

• Effekte lassen sich experimentell prüfen

• Ansonsten schwer, Ursache Wirkung zu unterscheiden un den schwachen Biodiversitätseffekt zu finden

• In Biodiversitätsexperimenten werden künstlich reduzierte Subsets aus einem Artenpool geschaffen, die unter gleichen Bedingungen leben

• (entweder durch PFlanzen oder durch Jäten)

• Danach wird geschaut wie die Ökosystemfunktionen reagieren

• -> Unterschied zu Versuchen, in denen Umwelt manipuliert wird, um zu schauen, wie Biodiversität reagiert

• Problem: Wichtiger als Artenvielfalt ist Artenzusammensetzung

• Bei zufälliger Artwahl also genügend Wiederholungen nötig

• Gezielte Auswahl, um bestimmte Szenarien zu prüfen

• Größte Problem bei den Feldexperimenten:

  • 1. Einfluss “externer” Faktoren (wie Ressourcenverfügbarkeit) stärker als Diversitätseffekte

  • 2. Wahrscheinlichkeit, dass einflussreiche Arten hinzukommen, steigt mit Artenzahl (s.u. “Samplingeffekt” -> schwer von Nischenkomplementarität zu unterscheiden)

• Laufendes Großexperiment in Deutschland: Jena Experiment

  • Diversitätseffekte nahmen im Experiment mit der Zeit zu

  • 38 Ökosystemprozesse untersucht

  • 45% zeigten Reaktion auf Diversität

• Komplementaritätseffekt

  • Bessere Ressourcennutzung (durch unterschiedliche Nischen)

• Sampling Effekt

  • Höhere Chancen, dass

  • 1. Eine Art dabei ist, die Ressourcen gut nutzen kann

  • 2. Arten mit komplementärer Ressourcennutzung dabei sein

• Kompensationseffekt

  • Bedeutung hins. zeitlicher Umweltvariabilität

  • -> Pufferfunktion, höhere Resilienz des Gesamtsystems:

-> sind seltene Arten relevant für Kompensationseffekte?

• Insurance Effekt

  • Extreme, Störung, neue Bedingungen: Diversität bedeutet hier Versicherung

  • Unwahrscheinlich, dass alle Arten einer funktionalen Gruppe erwischt werden

• Sind Experimentergebnisse “realistisch”?

  • Genauer: stehen reduzierte Artensets in Experimenten für verarmte Lebensgemeinschaften draußen?

  • Zumindest nicht, wenn Artenkombinationen zufällige Subsets aus Artenpools sind (das sind sie draußen nicht)

  • “Draußen” verschwinden Effekt vor dem Hintergrund viel stärkerer Einflüsse von Habitat Variabilität und trophischen Interaktionen

  • Auch funktionale Unterschiede zwischen Artenpools sind weit wirksamer als die schiere Zahl von Arten

  • v.a. das Vorhandensein von Schlüsselarten und Engineers