Erfolg für Oldenburger Meereswissenschaftler: Eine neue Forschungsgruppe unter Leitung des Biodiversitätsexperten Helmut Hillebrand widmet sich der Frage, wie Biodiversität auf Inseln entsteht. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert das Vorhaben mit drei Millionen Euro für zunächst drei Jahre.

Nahrungsnetze und Biodiversität in Landschaften, die sich wie das Wattenmeer ständig ändern, stehen im Mittelpunkt der neuen Forschungsgruppe. Die Wissenschaftler wollen untersuchen, welche Rolle die Ausbreitung von und die Wechselbeziehungen zwischen verschiedenen Lebewesen spielen – und zwar in solchen Systemen, die einen inselartigen Charakter haben. Grundlage hierfür ist die sogenannte Theorie der Inselbiogeographie –  ein erfolgreiches Konzept der Ökologie, dass Wissenschaftler vor gut 50 Jahren etabliert haben.

Mit Hilfe dieser Theorie können Forscher analysieren, welche Rolle das dynamische Gleichgewicht zwischen Einwandern und Aussterben von Arten für die Gesamtzahl der Arten auf einer Insel spielt. „Diese Theorie hat mittlerweile große Bedeutung – auch im praktischen Naturschutz. Denn durch die Zersiedelung von Landschaften sind viele inselartige, isolierte  Lebensräume entstanden“, sagt Hillebrand. „Allerdings ermöglicht die Theorie nicht vorherzusagen, welche Arten solche Inselhabitate besiedeln und wie sie interagieren.“ Diese Information sei  jedoch nötig, um vorhersagen zu können, wie sich Umweltänderungen, beispielsweise durch den Klimawandel, auf die Dynamik von Ökosystemen auswirken.

Internationales Renommee

„Die Oldenburger Biodiversitätsforschung verfügt über internationales Renommee. Die Bewilligung der Forschungsgruppe durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstreicht diesen Erfolg“, sagt Universitätspräsident Prof. Dr. Dr. Hans Michael Piper. „Die interdisziplinäre Zusammenarbeit der beteiligten Wissenschaftler wird unser Verständnis von den Prozessen in dynamischen Ökosystemen entscheidend voranbringen.“

An dem Vorhaben mit dem Titel DynaCom (Spatial community ecology in highly dynamic landscapes: from island biogeography to metaecosystems) sind neben Wissenschaftlern des Institut für Chemie und Biologie des Meeres und des Instituts für Biologie und Umweltwissenschaften der Universität auch Universität Forscher des Senckenberg Instituts, der Universitäten Frankfurt, Göttingen und Münster sowie des Deutsches Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig beteiligt. Zudem ist die Nationalparkverwaltung Niedersächsisches Wattenmeer in Wilhelmshaven Projektpartner.

Ökologische Eigenschaften der Lebewesen

Jetzt wollen die Forscher genauer untersuchen, welche Eigenschaften von Organismen bestimmen, dass sich Organismen in einem Ökosystem etablieren können und welche Rolle sie in einem Nahrungsnetz spielen. Bei dieser sogenannten merkmalsbasierten Forschung betrachten Wissenschaftler nicht einzelne Arten, sondern typische Eigenschaften oder Funktionen verschiedener Arten, zum Beispiel wie sie sich ausbreiten – fliegend, schwimmend oder passiv – oder wie sie ihre Nahrung aufnehmen. Solche Ergebnisse lassen sich leichter verallgemeinern und auf andere Nahrungsnetze und Ökosysteme weltweit übertragen.

Die verschiedenen Merkmale wollen die DynaCom Wissenschaftler beispielhaft am Ökosystem Wattenmeer untersuchen. Hier ändern sich die Umweltbedingungen schnell, sowohl regelmäßig durch die Gezeiten, als auch zufällig. „Da im Wattenmeer terrestrische und marine Lebewesen aufeinander treffen, können wir so die räumliche und zeitliche Dynamik beider Teile des Nahrungsnetzes analysieren und unsere theoretischen Vorstellungen überprüfen“, erläutert Hillebrand. Dabei greifen die Forscher auf ein grundlegendes, bereits vorhandenes Wissen über das Vorkommen von Organismen in der Region zurück.

Künstliche Inseln im Wattenmeer

Zudem nutzt das Konsortium für Beobachtungen und gezielte Experimente zwölf künstliche Inseln, die bereits 2014 im Wattenmeer bei Spiekeroog errichtet wurden. Hier können die Forscher auf kleinem Raum unter anderem untersuchen, welche Organismen wie schnell bestimmte Habitate besiedeln und wie sich etwa Sturmfluten auf die Lebensgemeinschaften auswirken.  Um allgemeinere Aussagen zur Entwicklung ökologischer Gemeinschaften treffen zu können, nutzen die Wissenschaftler außerdem mathematische Modelle und Datensätze, die Fachleute weltweit aus Studien von Inselökosystemen gewonnen haben.