Wie der Klimawandel Ökosysteme durcheinanderbringt

Dabei stellten die Ökologen fest: Mit ihrem Fressverhalten beeinflussten die Heuschrecken die Vegetationsstruktur und Zusammensetzung der alpinen Flora deutlich.

Alpine Pflanzengesellschaften sind klar strukturiert: Pflanzen mit zähen Blättern dominieren und bilden die oberste Vegetationsschicht; darunter wachsen schattentolerantere Arten mit weicheren Blättern. Diese natürliche Gliederung wurde durch die eingeführten Heuschrecken gestört: Die Insekten frassen bevorzugt höher wachsende, zähe Pflanzen. Diese glichen aufgrund ihrer Blattstruktur, dem Nährstoffgehalt, chemischen Abwehrstoffen oder ihrer Wuchsform den Tieflandpflanzen, welche die Heuschrecken normalerweise frassen.

Dadurch verringerten die Insekten die Biomasse der dominanten zähen Alpenpflanzen, und das wiederum begünstigte das Aufkommen von kleinwüchsigen Arten, die von den Pflanzenfressern gemieden wurden. Die Pflanzenvielfalt nahm so insgesamt kurzfristig zu.  

«Einwandernde Pflanzenfresser verzehren in ihrem neuen Lebensraum nur bestimmte Pflanzen, was die Konkurrenzverhältnisse zwischen den verschiedenen Alpenpflanzen verändert und neu organisiert», sagt der Erstautor der Studie, Patrice Descombes. So könnte die Klimaerwärmung das ökologische Gleichgewicht stören, weil mobile Tiere wie pflanzenfressende Insekten ihr Vorkommen rascher in grössere Höhen ausdehnen können als die sesshaften Pflanzen.

Herbivore Insekten aus tieferen Lagen könnten daher in alpinen Lebensräumen mit ansässigen Pflanzen leichtes Spiel haben, da diese nur ungenügend oder gar nicht auf neue Fressfeinde eingestellt sind. Das könnte die heutige Struktur und Funktionsweise alpiner Pflanzengemeinschaften als Ganzes verändern. Der Klimawandel wirkt sich also nicht nur direkt aufgrund der Temperaturerhöhung auf Ökosystem aus, sondern auch indirekt aufgrund veränderten Beziehungen zwischen Pflanzenfressern und Pflanzen.

Für Loïc Pellisier, Professor für Landschaftsökologie an der ETH Zürich und der WSL, ist dieser indirekte Effekt des Klimawandels auf Ökosysteme etwas vom Wichtigsten, das aus der Studie hervorgeht: «Die Klimafolgenforschung hat bisher vor allem direkte Effekte der Temperatur auf Ökosysteme untersucht. Die neuen Wechselwirkungen zwischen Organismen, die in neue Lebensräume einwandern, könnten wichtige strukturelle Veränderungen hervorrufen. Sie sind wichtige Treiber von veränderten Ökosystemen in einem immer wärmeren Klima.»

Mit ihren Resultaten wollen die Forschenden auch Modelle verbessern, die solche Vorgänge nur ungenügend einbezogen haben. Davon erhoffen sich die Ökologen auch bessere Prognosen, wie sich Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen unter dem Einfluss des Klimawandels verändern.