Bestellt der Mensch das Feld, wächst die Artenvielfalt
Über Jahrtausende beackerte der Mensch das Land, liess sein Vieh weiden und hinterliess dabei eine unerwartete Spur: Die Pflanzenwelt wurde im Laufe der Zeit nicht monotoner, sondern vielfältiger. Dass die Biodiversität schwindet, ist ein eher neueres Phänomen. Diesen Schluss zieht ein Forschungsteam der Universität Basel in einer Studie.
Quelle: Brüder von Limburg / Barthélemy d’Eyck - R.M.N. / R.-G. Ojéda, Gemeinfrei
Arbeiten auf dem Feld im Mittelalter: damals sorgte die Landwirtschaft in ihrer Umgebung noch für ein vielfältiges Pflanzenreich. Bei der Abbildung handelt es sich um einen Ausschnitt aus dem März-Kalenderblatt des Stundenbuchs des Herzogs von Berry, Er hatte zu Beginn des 15. Jahrhundert bei den Brüdern von Limburg in Auftrag gegeben.
Der Untergang des Römischen Reiches oder etwa Pestepidemien haben nur die Zivilisation entscheidend geprägt, sondern wirkten sich auch auf die Pflanzenvielfalt aus, zum Beispiel im Schweizer Mittelland. Die Ursache: Die Biodiversität profitierte in solchen Zeiten gar nicht mehr oder nur noch kaum vom Menschen. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommt eine Forschungsgruppe um Fabian Rey und Oliver Heiri von der Universität Basel in einer Studie, die sie dieser Tage im Fachjournal «Nature Communications» veröffentlicht haben.
Die Basis für die Analysen lieferten der Moossee bei der Stadt Bern, der Burgäschisee bei Herzogenbuchsee BE und der Hüttwilersee TG: Das Forschungsteam entnahm aus diesen Seen Sedimentbohrkerne, und analysierte anschliessend das im Laufe der Jahrtausende abgelagerte Material. Aus den dabei gewonnen Daten liessen sich Rückschlüsse auf die Pflanzenvielfalt, auf die landwirtschaftliche Nutzung im Umfeld der Seen ziehen und diese auch zeitlich verorten. «Das ist ein aussergewöhnlich umfangreicher und genau datierter Datensatz», sagt Oliver Heiri. «Wir können damit Veränderungen der Pflanzenvielfalt im Umland der Seen während der letzten 7000 Jahre in einer Auflösung nachzeichnen, die der modernen Ökologie nahekommt – und das aus einer Zeit vor der modernen Ökologie.»
Ab der Jungsteinzeit begann die Pflanzenvielfalt aufzublühen
Quelle: Thomas Stadler, Zürich
Diese Seen lieferten die Basis für die Untersuchungen: der Moossee,
Quelle: Thomas Stadler, Zürich
.... aus dem Hüttwilersee...
Quelle: Thomas Stadler, Zürich
... und aus dem Burgäschisee.
Es zeigte sich: Die Pflanzenvielfalt ist seit der Jungsteinzeit mit der aufkommenden Landwirtschaft angestiegen. «Man denkt vielleicht, dass menschlicher Einfluss schlecht für die Pflanzenvielfalt sein müsste, weil wir das von heute so kennen», sagt Fabian Rey. Aber der damalige Landbau und die Viehhaltung hätten die Landschaft diverser gemacht. – Zuvor war das Schweizer Mittelland mehrheitlich von Wald bedeckt und somit ein vergleichsweise einförmiger Lebensraum gewesen.
Mit der zunehmenden Landwirtschaft entstand laut Rey nach und nach ein Mosaik aus Lebensräumen. Felder, Weiden, Hecken und später auch Hochstammobst wechselten sich auf relativ kleinen Flächen ab, was wiederum unterschiedliche Bedingungen für spezialisierte Pflanzen bot. Allerdings gab es auch immer wieder Phasen, in denen die Pflanzenvielfalt einbrach: Zum Beispiel während der Völkerwanderung nach dem Ende des Römischen Reichs, oder als im Mittelalter die Pest wütete. Heiri präzisiert: «In Zeiten, in denen sich die Menschen weniger um Landwirtschaft kümmern konnten, wuchs der Wald zurück und die Pflanzenvielfalt nahm auf Landschaftsebene ab.»
Weniger Diversität wegen intensiver Landwirtschaft, Dünger und Pestiziden
Quelle: Forschungsgruppe Geoökologie, Universität Basel
Querschnitt durch einen Sedimentbohrkern aus dem Moossee. Jahr um Jahr bildet sich jeweils eine neue Sedimentschicht aus organischem Material, das auf den Seeboden absinkt.
Allerdings: Diese parallele Entwicklung von mehr Landwirtschaft und mehr Artenvielfalt galt nur etwa bis zum Zweiten Weltkrieg. In den letzten 80 Jahren ist die Pflanzenvielfalt stark zurückgegangen. Die Ursache dafür sieht das Forschungsteam in der auf die seither intensivierte Landwirtschaft: Anstelle eines kleinteiligen Mosaiks aus Lebensräumen entstanden grosse gleichförmige Flächen, die einfacher maschinell zu bewirtschaften sind. Auch der zunehmende Einsatz von Düngern und Pestiziden sorgte dafür, dass viele spezialisierte Pflanzen sich zurückzogen.
«In unseren Daten sehen wir aber auch, dass sich die Pflanzenvielfalt nach früheren Einbrüchen wieder erholt hat, wenn die Menschen zu einer Landwirtschaft mit abwechslungsreichen Flächen zurückkehrten», sagt Rey. Das lasse vermuten, dass auch der Trend der letzten 80 Jahre durchaus umkehrbar sei, wenn sich die Bewirtschaftungsmethoden wieder ändern würden. (mgt/mai)
Hintergrund zur Studie: Pollen aus sieben Jahrtausenden
Quelle: Forschungsgruppe Geoökologie, Universität Basel
Aufbereitete Pollenprobe aus der Jungsteinzeit von den Sedimenten des Hüttwilersees. Pollenkörner sind rötlich eingefärbt. Holzkohleteilchen als Anzeichen für Brände erscheinen schwarz.
Die Daten für die Studie beruhen auf über einem Jahrzehnt an Analysen der Sedimentbohrkerne in enger Zusammenarbeit mit Forschenden der Universität Bern und des Amts für Archäologie des Kantons Thurgau. Aus jedem Zentimeter der Bohrkerne entnahm Fabian Rey dafür Pollenproben, die er chemisch aufbereitete, präparierte und unter dem Mikroskop auswertete. Bei jeder Probe bestimmte er für 500 Pollenkörner den dazugehörigen Pollentyp und konnte so die Vielfalt der Pflanzen rund um den See ermitteln. Die Intensität der landwirtschaftlichen Nutzung im jeweiligen Zeitraum konnte anhand bestimmter Pollen in den Proben ermittelt werden, sowohl von Nutzpflanzen als auch von sogenannten «Kulturfolgern», die auf landwirtschaftlich genutzten Flächen wachsen. Zusätzlich wurden zum Vergleich archäologische und historische Daten hinzugezogen.
Mit der C14-Methode, einem Verfahren zur Altersbestimmung von organischem Material, datierten die Forschenden die Schichten. Die Sedimentbohrkerne reichen rund 7000 Jahre in die Vergangenheit zurück, also bis zur Jungsteinzeit. (mgt)
