Dünger bringt Gleichgewicht von Ökosystemen ins Wanken

Düngemittel schwächen langfristig den stabilisierenden Effekt der Artenvielfalt. Betroffen sind Ökosysteme auf der ganzen Welt. Eine Studie zeigt, dass Dünger langfristig das Gleichgewicht der Ökosysteme gefährdet. Erstmals wurden dazu umfassende Daten von natürlichen Standorten auf allen fünf Kontinenten erhoben.

Dünger hat einen negativen Einfluss auf die Ökosysteme von Wiesen und Weiden der Erde. Er destabilisiert diese, absichtlich eingebracht oder unabsichtlich als Nebenprodukt aus Industrie und Landwirtschaft, global. Das zeigt ein internationales Forschungsteam um Yann Hautier vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich mit Daten aus einem einzigartigen weltweiten Netzwerk von Forschungsstandorten, dem so genannten „Nutrient Network“.

Die Studie ist das erste Experiment in dieser Größenordnung, das natürliche Ökosysteme auf allen fünf Kontinenten einbezieht. Bisherige Experimente wurden hauptsächlich in künstlichen Systemen im Gewächshaus oder Versuchsgarten durchgeführt.

„Unsere Resultate sind den Ergebnissen aus Studien in künstlichen Systemen ähnlich. Das weist daraufhin, dass sich anhand künstlicher Systeme die Entwicklung von natürlichen Wiesen und Weiden prognostizieren lässt“, erläutert Studienleiter Yann Hautier, derzeit Marie Curie Fellow an der University of Minnesota.

Die Forschenden fanden heraus, dass artenreiche Ökosysteme viel weniger stark auf sich verändernde Umweltbedingungen reagieren als artenarme – und damit langfristig stabiler bleiben. Verantwortlich dafür ist das sogenannte asynchrone Wachstum der Pflanzen: Wächst unter gewissen Bedingungen eine Art weniger gut, kompensiert eine andere Art den Verlust mit besserem Wachstum. Das ist vergleichbar mit dem „Portfolio-Effekt“, wie er aus der Wirtschaft bekannt ist: Verteilt man seine Investitionen auf mehrere Anlagen, wird die Reaktion auf die Bewegungen in der Gesamtwirtschaft ausgeglichener erfolgen, als wenn man nur auf wenige Anlagen setzt.

Gleichzeitig zeigt die Studie, dass sich die Vielfalt und Stabilität in Wiesen und Weiden verringert, wenn Dünger zugegeben wird. Düngemittel werden absichtlich eingesetzt, um die Produktivität von Nahrungs- und Futtermitteln zu erhöhen. Sie gelangen aber auch unabsichtlich in den Stoffkreislauf, da Stickstoff durch die Landwirtschaft, Industrie und die Verbrennung von fossilen Brennstoffen in die Atmosphäre gelangt und über die Niederschläge auf Wiesen und Weiden fällt. Dort verändern sich dadurch das Wachstum und die Vielfalt der Pflanzenarten: Je mehr Nährstoffe in das System gelangen, desto stärker geht der stabilisierende Effekt der Artenvielfalt verloren und das Ökosystem kann aus dem Gleichgewicht geraten (zu den negativen Folgen der Freisetzung von Ammoniak durch den Einsatz von Dünger– hier).

Der Grund dafür ist gemäß Autorenschaft der Verlust des Portfolio-Effekts, da durch den Nährstoff-Eintrag weniger Arten wachsen und diese gleich, also synchron, auf Umweltveränderungen reagieren. Die Studie zeigt die Effekte von Diversität und Düngung auf die Stabilität von Ökosystemen auf: „Man sollte nicht nur berücksichtigen, wie produktiv Ökosysteme im Moment sind, sondern auch wie stabil sie langfristig sein werden. Die biologische Vielfalt ist dabei entscheidend, wenn die Stabilität von Ökosystemen langfristig erhalten werden soll“, erklärt Martin Schütz von der WSL.

Kommentare

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  1. Hagen Joachim Holtz sagt:

    Wird hier eigentlich zwischen Düngerarten unterschieden? Es dürfte wohl einen Unterschied zwischen chemischen NPK-Formeln und guten biologischen Düngern geben, insbeondere solchen, die z.B. auf Malzkeimen beruhen in Verbindung mit natürlichen Gesteinsmehlen. Aber abgesehen davon, werden diese ohnehin so gut wie nie auf Weiden und Wiesen eingesetzt sondern nur im Ertragslandbau.

  2. Hans von Atzigen sagt:

    Innovation?
    Das ist doch längst bekannt. Seit mindestens 50 Jahren.
    Demnächst wird wohl auch noch das Rad zum Patent angemeldet?