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01.07.2015 13:31

Europäische Einwanderer trugen unbewußt zur invasiven Ausbreitung von Pflanzen in Nordamerika bei

Tilo Arnhold Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung - UFZ

    Halle(Saale). Biologische Merkmale werden bei Studien zur invasiven Ausbreitung von Pflanzen überschätzt. Viel bedeutsamer seien vom Menschen geprägte Faktoren wie die Nutzung als Kulturpflanzen. Das schlussfolgert ein internationales Forscherteam aus einer Studie zu mitteleuropäischen Pflanzen, die wie die Einwanderer aus Europa inzwischen ebenfalls in Nordamerika heimisch geworden sind. Die Etablierung einer neuen Pflanzenart hänge vor allem von der Aufenthaltsdauer im neuen Lebensraum und der Anzahl der Habitate ab, in denen die Art in ihrer alten Heimat vorkomme, schreiben die Forscher im Fachblatt Ecology.

    An der Studie, die gemeinsam von Wissenschaftlern der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und des Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) geleitet wurde, waren auch die Karls-Universität Prag, die Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg, das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, die Masaryk-Universität Brünn, das Biota of North America Program in North Carolina (USA) und andere Institutionen beteiligt.

    Invasive Arten, die sich in ihrer neuen Heimat stark ausbreiten, können nicht nur Ökosysteme durcheinanderbringen und die biologische Vielfalt gefährden, sie können auch für massive ökonomische Schäden zum Beispiel in der Land- oder Forstwirtschaft sorgen. Hat sich eine Art erst einmal etabliert, dann kann diese oft nicht mehr mit vertretbarem Aufwand zurückgedrängt werden. Seit den 1980er Jahren suchen Biologen daher nach Möglichkeiten, um vorhersagen zu können, welche Arten sich invasiv ausbreiten und welche nicht. Ein komplexes Problem mit vielen Facetten. Klar ist bisher, dass die Mehrzahl der gebietsfremden Arten sich in der neuen Heimat mithilfe des Menschen etabliert hat.

    Die Geschichte hat dafür gesorgt, dass mit den Europäern auch viele Arten in andere Teile der Welt gelangt sind, so auch nach Nordamerika. Der intensive Handel zwischen beiden Kontinenten hat im Laufe der letzten fünf Jahrhunderte zu einem der größten Austauschprozesse von Arten geführt. Da dieser Ausbreitungsweg symptomatisch für die Ausbreitung vieler Arten über Kontinente hinweg ist, nahmen die Wissenschaftler diesen genauer unter die Lupe. Sie wollten herausfinden, was bestimmte Arten erfolgreich macht. Dazu nutzten sie die bislang umfassendste Datenbank mit Informationen zu Pflanzenarten aus Europa in Nordamerika. Ein Abgleich der für die Pflanzenwelt Mitteleuropas repräsentativen Flora Tschechiens mit der Datenbank Nordamerikanischer Gefäßpflanzen ergab, dass sich von 1.218 mitteleuropäischen Samenpflanzenarten inzwischen bereits 466 in Nordamerika etabliert haben. Diese haben also Populationen gebildet, die sich selbständig in der freien Wildbahn vermehren. Die umfangreichen Informationen der Datenbank ermöglichten den Wissenschaftlern nun, eine Vielzahl von Merkmalen wie beispielsweise Pflanzenhöhe, Samenanzahl oder Bestäubungsart mit der geografischen Verbreitung zu vergleichen und statistisch auszuwerten.

    Um die Menge dieser Informationen auszuwerten, erstellte das Team ein Modell, das den Prozess der Invasion mitteleuropäischer Arten in die USA und Kanada anhand von Faktoren beschreibt und zeigt, wie effizient bestimmte Faktoren sind. Rein biologische Merkmale wie Blattgröße, Höhe oder Beständigkeit des Samens hatten dabei wesentlich geringere Bedeutung als geografische Faktoren und solche des menschlichen Einflusses. Beispielsweise sorgt die Zeit, die eine Art in ihrer neuen Heimat seit ihrer Ansiedlung verbracht hat, für ein 20mal stärkeres Invasionsrisiko als die Widerstandsfähigkeit ihrer Samen. Eine Rolle spielte auch, ob die Art in ihrer ursprünglichen oder in ihrer neuen Heimat vom Menschen angebaut wurde. „Unsere Ergebnisse zeigen deutlich die überwältigende Rolle dieser Faktoren für biologische Invasionen. So hat die Aufenthaltszeit in der neuen Heimat etwa eine dreimal so starke Wirkung wie der Fortpflanzungsdruck aus dem Anbau durch den Menschen“, erklärt Prof. Petr Pyšek vom Botanischen Institut der Tschechischen Akademie der Wissenschaften.

    Dass die Kultivierung von Pflanzen durch den Menschen eine wichtige Rolle bei diesen Prozessen spielt, belegt auch, dass lediglich sechs Prozent der Pflanzen sich in Nordamerika etablieren konnten, die vom Menschen nicht genutzt werden. Die überwiegende Mehrzahl der invasiven Arten wurde vorher vom Menschen in irgendeiner Weise genutzt. „Diese neuen Ergebnisse aus Nordamerika bestätigen das, was sich vor zwei Jahren schon anhand von Daten aus Europa abzeichnete: Sozioökomische Faktoren und damit der Einfluss des Menschen haben einen stärkeren Einfluss auf diese Prozesse als biologische Merkmale der Arten“, unterstreicht Prof. Dr. Ingolf Kühn vom UFZ aus Halle (Saale). Dazu passt auch, dass Generalisten – also Arten, die unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen sind und sich schnell fortpflanzen – nicht nur häufiger als invasive Arten auftreten, sondern auch häufiger vom Menschen angebaut werden als Spezialisten.

    „Eine unserer wichtigen Botschaften ist also, dass Studien zu invasiven Arten, die nicht die Lebensräume in der alten Heimat oder ihre Verweildauer in der neuen Heimat berücksichtigen, die Bedeutung von biologischen Merkmalen ernsthaft überschätzen“, so Ingolf Kühn. Falsche Vorhersagen wären dann die Folge. Studien wie die jetzt veröffentlichte, tragen daher besonders dazu bei, zukünftige Risiken besser abzuschätzen.
    Tilo Arnhold

    Publikationen:
    Pyšek, P., Manceur, A.M., Alba, C., McGregor, K.F., Pergl, J., Štajerová, K., Chytrý, M., Danihelka, J., Kartesz, J., Klimešová, J., Lučanová, M., Moravcová, L., Nishino, M., Sádlo, J., Suda, J., Tichý, L., Kühn, I. (2015): Naturalization of central European plants in North America: species traits, habitats, propagule pressure, residence time. Ecology. 96: 762-774.
    http://dx.doi.org/10.1890/14-1005.1
    Die Studie wurde gefördert vom PLADIAS-Exzellenzzentrum der Czech Science Foundation (GAČR) und der Tschechischen Akademie der Wissenschaften.

    Weitere Informationen:
    Prof. Dr. Ingolf Kühn
    Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) & Professor für Makroökologie an der Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg & Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
    Tel.: +49 (0)345- 558-5311
    http://www.ufz.de/index.php?de=821
    und
    Prof. Dr. Petr Pyšek
    Department of Invasion Ecology, Institute of Botany, The Czech Academy of SciencesTel.: +420 271 015 266
    http://www.ibot.cas.cz/personal/pysek/
    oder über
    Tilo Arnhold, Susanne Hufe (UFZ-Pressestelle)
    Tel.: +49 (0)341-235-1635, -1630
    http://www.ufz.de/index.php?de=640

    Weiterführende Links:
    Datenbank des EU-Forschungsprojektes DAISIE (Delivering Alien Invasive Species Inventories for Europe): http://www.europe-aliens.org

    European Alien Species Information Network: http://easin.jrc.ec.europa.eu

    UFZ-Thema des Monats "Biodiversität und Verkehr"
    http://www.ufz.de/index.php?de=19324
    Per Anhalter um die Erde – Pflanzen erobern neue Kontinente
    http://www.helmholtz.de/erde_und_umwelt/per-anhalter-um-die-erde-pflanzen-erober...

    frühere Pressemitteilungen zum Thema:
    Forschungsprojekte tragen zur Ausgestaltung und zur Umsetzung der EU-Verordnung über invasive gebietsfremde Arten bei (Pressemitteilung vom 28. Januar 2015)
    http://www.ufz.de/index.php?de=33488
    Empfehlungen zur Bewertung eingeschleppter Arten (Pressemitteilung vom 18. Dezember 2014)
    http://www.ufz.de/index.php?de=33434
    Europas Biodiversität als Spiegel der wirtschaftlichen Entwicklung von gestern (Pressemitteilung vom 16. April 2013)
    http://www.ufz.de/index.php?de=31538
    Chile ist gefährlicher für Argentinien als umgekehrt (Pressemitteilung vom 13. Juli 2011)
    http://www.ufz.de/index.php?de=21942
    Globalisierung belastet kommende Generationen mit biologischen Invasionen (Pressemitteilung vom 20. Dezember 2010)
    http://www.ufz.de/index.php?de=20893
    Reichtum ist ein größeres Risiko als der Klimawandel (Pressemitteilung vom 16. Juni 2010)
    http://www.ufz.de/index.php?de=19723
    Europas Pflanzenwelt verarmt (Pressemitteilung vom 8. Dezember 2009)
    http://www.ufz.de/index.php?de=19137
    Ökologen bringen Preisschilder bei invasiven Arten an (Pressemitteilung vom 22. April 2009)
    http://www.ufz.de/index.php?de=18001
    Anzahl fremder Pflanzen in Europa deutlich gestiegen (Pressemitteilung vom 16. September 2008)
    http://www.ufz.de/index.php?de=17176

    Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg über 1.100 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert. http://www.ufz.de/

    Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit fast 36.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,8 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894). http://www.helmholtz.de/


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten
    Biologie, Tier- / Agrar- / Forstwissenschaften, Umwelt / Ökologie
    überregional
    Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
    Deutsch


    Der Löwenzahn (Taraxacum officinale) ist eine der mitteleuropäischen Pflanzen, die vom Menschen in Nordamerika eingeführt und so im Laufe der Zeit auch dort heimisch wurden.


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    Die Margerite (Leucanthemum vulgare) wurde ebenfalls in Nordamerika invasiv.


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