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Die Zahl der Arten allein vermittelt kein vollständiges Bild davon, wie sich Ökosysteme verändern. In einer globalen Studie haben Forschende Langzeitdaten von fast 15.000 Meeres- und Süßwasserfischgemeinschaften ausgewertet. Die in Science Advances veröffentlichte Studie zeigt, dass sich Nahrungsnetze in den letzten Jahrzehnten erheblich verändert haben – selbst an Orten, an denen die Artenzahl stabil geblieben ist. Betroffen sind unter anderem die Artenzusammensetzung, die Körpergröße sowie ihre Nahrungsbeziehungen. Veränderungen arttypischer Merkmale können somit die Struktur des Ökosystems verändern, ohne dass sich der Artenreichtum offensichtlich ändert.
Kleinere Fische, veränderte Nahrungsnetze
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kombinierten Zeitreihendaten aus einem Zeitraum von bis zu 70 Jahren mit Informationen zur Körpergröße, Ernährung und Position der Fische innerhalb des Nahrungsnetzes. Während sich für die Artenzahl insgesamt kein einheitlicher Trend zeigte, veränderte sich die Artenzusammensetzung im Zeitverlauf deutlich. In vielen Ökosystemen setzten sich die Gemeinschaften zunehmend aus kleineren Fischarten zusammen.
„Es heißt, die Kleinen werden von den Großen gefressen – und in der Natur ist das tatsächlich so: Es handelt sich um eine ökologische Grundregel. Raubfische sind in der Regel größer als ihre Beute, und dieser Größenunterschied bestimmt, wer wen fressen kann. Wenn sich die Größe von Räubern oder Beutetieren verändert, verschieben sich die Nahrungsbeziehungen. Dadurch verändern sich die Nahrungsnetze und letztendlich die Funktionsweise ganzer Ökosysteme“, sagt Erstautor und iDiv-Alumnus Dr. Juan Carvajal-Quintero. Er arbeitete an der nun veröffentlichten Studie während seiner Zeit als Postdoktorand am Synthesezentrum sDiv das Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und ist heute Assistenzprofessor an der Dalhousie University in Kanada.
Die Studie zeigt außerdem, dass die Nahrungsnetze der Fische dichter geworden sind und einzelne Arten mit einer größeren Zahl von Beutetieren interagieren. Dies weist auf eine Zunahme von Generalisten hin – Arten, die in ihrer Ernährung weniger spezialisiert sind. Während der Anteil großer Spitzenprädatoren wie Hai, Riesenzackenbarsch, Muskellunge und Marmorierte Forelle abnimmt, nehmen mittelgroße Raubfische sowie Primärkonsumenten (Pflanzenfresser) zu.
„Unsere Ergebnisse deuten insgesamt auf eine weitreichende Umgestaltung der Nahrungsnetze von Fischen hin, die sich sowohl auf deren Struktur als auch auf deren Funktion auswirkt. Durch die stärkere Vernetzung können sich Störungen schneller zwischen Arten ausbreiten. Gleichzeitig kann sie auch die Fähigkeit erhöhen, Belastungen wie Erwärmung, Nährstoffanreicherung oder Fischereidruck abzufedern. Entsprechend bleibt höchst ungewiss, wie zukünftige Nahrungsnetze auf den globalen Wandel reagieren werden”, sagt Professor Ulrich Brose, Forschungsgruppenleiter bei iDiv und an der Friedrich-Schiller-Universität Jena.
Die Struktur eines Nahrungsnetzes bestimmt maßgeblich, wie sich Einflüsse innerhalb eines Ökosystems ausbreiten. Verschwinden Spitzenprädatoren und dominieren stattdessen Generalisten mit ähnlichen Fressgewohnheiten, können sich von Menschen verursachte Störungen – Erwärmung, Überfischung, Nährstoffanreicherung – stärker auf andere Arten übertragen.
Ähnliche Muster in Ökosystemen weltweit
Die Forschenden beobachteten ähnliche Entwicklungen sowohl in Meeres- als auch in Süßwasserökosystemen in vielen Regionen der Welt. Das deutet darauf hin, dass es sich weniger um lokale Reaktionen als vielmehr um eine umfassende, langfristige Umstrukturierung handelt. „Keine einzelne Studie hätte dies zeigen können. Nur durch die Synthese von Studien zu fast 15.000 Fischgemeinschaften über mehrere Jahrzehnte hinweg und die Verknüpfung von Veränderungen in der Artenzusammensetzung mit der Nahrungsnetztheorie wird deutlich, wie konsistent und weit verbreitet diese Umstrukturierung tatsächlich ist“, sagt Professor Jonathan Chase, Forschungsgruppenleiter bei iDiv und an der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg.
Die Ergebnisse der Synthesestudie machen deutlich, dass zentrale Aspekte des Biodiversitätswandels unberücksichtigt bleiben, wenn ausschließlich die Artenzahl betrachtet wird. Veränderungen arttypischer Eigenschaften sowie der Wechselwirkungen zwischen den Arten liefern entscheidende Hinweise darauf, wie sich Ökosysteme verändern. Werden Nahrungsnetze künftig stärker in der Biodiversitätsforschung und in Monitoringprogrammen berücksichtigt, kann dies zu einem besseren Verständnis des ökologischen Wandels beitragen und zukünftige Schutzmaßnahmen gezielter unterstützen.
Dr. Juan Carvajal-Quintero
Alumnus des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig - iDiv
Dalhousie University
juan.carvajal@dal.ca
Juan D. Carvajal-Quintero, Maria Dornelas, Lise Comte, Juliana Herrera-Pérez, Pablo A. Tedesco, Xingli Giam, Ulrich Brose, Jonathan M. Chase (2026). Degradation of fish food webs in the Anthropocene. Science Advances, DOI: https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.adu6540
Ein Fischschwarm schwimmt Seite an Seite mit Haien. Durch den Rückgang großer Spitzenprädatoren und ...
Source: Toby Matthews
Copyright: Ocean Image Bank
Criteria of this press release:
Journalists
Biology, Environment / ecology, Oceanology / climate
transregional, national
Research results, Scientific Publications
German
Ein Fischschwarm schwimmt Seite an Seite mit Haien. Durch den Rückgang großer Spitzenprädatoren und ...
Source: Toby Matthews
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