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Grünland

Studie: Dünger destabilisiert Wiesen und Weiden

von , am
18.02.2014

Eine internationale Studie beschäftigt sich mit den Auswirkungen von Düngern auf Ökosysteme. Ergebnis: Erträge steigen zwar kurzfristig, langfristig wird die stabilisierende Artenvielfalt reduziert.

Weltweit wurden für die Studie über 70 Standorte exakt gleich behandelt. © Otto Wildi
Zu diesem Ergebnis kommt die Studie unter der Leitung eines Ökologen des Instituts für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich. Nach Angaben der Forscher wurden dazu erstmals umfassende Daten von natürlichen Standorten auf allen fünf Kontinenten erhoben. In der Schweiz ist auch die Eidgenössische Forschungsanstalt WSL am Projekt beteiligt. Den Forschungsergebnissen zufolge habe Mineraldünger einen negativen Einfluss auf die Ökosysteme von Wiesen und Weiden der Erde. Vielfalt und Stabilität würden sich verringern. Je mehr Nährstoffe in das System gelangten, desto stärker gehe der stabilisierende Effekt der Artenvielfalt verloren und das Ökosystem könne aus dem Gleichgewicht geraten.
 
Das zeigt laut lid ein internationales Forschungsteam um Yann Hautier vom Institut für Evolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich. Artenreiche Ökosysteme würden viel weniger stark auf sich verändernde Umweltbedingungen reagieren als artenarme, heisst es in einer Mitteilung. Verantwortlich dafür sei das so genannte asynchrone Wachstum der Pflanzen: Wachse unter gewissen Bedingungen eine Art weniger gut, kompensiere eine andere Art den Verlust mit besserem Wachstum.
In dem Projekt waren Standorte in Deutschland, der Schweiz, England, China, Australien und Nordamerika in drei aufeinanderfolgenden Jahren mit Stickstoff-, Phosphor- sowie Kaliumdüngern bearbeitet und ausgewertet worden. Die Düngemittel wurden jeweils vor der Wachstumssaison in einer Konzentration von rund 10g/m² ausgebracht.

Verlust der "Portfolio-Effektes"

Die Studie, die natürliche Ökosysteme aller Kontinente einbezog, sei die erste in dieser Grössenordnung. "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. An der Studie mitbeteiligt war neben der Universität Zürich auch die Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft. Die Ergebnisse wurden im Wissenschaftsjournal "Nature" publiziert.
Gleichzeitig zeige die Studie, dass sich die Vielfalt und Stabilität in Wiesen und Weiden verringert, wenn Düngemittel zugegeben werde. Dabei gehe es nicht nur um absichtlich eingesetzte Düngemittel sondern auch um unabsichtliche Einträge aus Industrie oder der Verbrennung von fossilen Brennstoffen. Je mehr Nährstoffe in das System gelangen, desto stärker gehe der stabilisierende Effekt der Artenvielfalt verloren und das Ökosystem könne aus dem Gleichgewicht geraten. Der Grund dafür ist gemäss Autorenschaft der Verlust des sogenannten "Portfolio-Effekts", da durch den Nährstoff-Eintrag weniger Arten wachsen und diese gleich, also synchron, auf Umweltveränderungen reagieren.
 
Besagter Effekt ist aus der Wirtschaft bekannt: 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.

Biologische Vielfalt für Stabilität von Ökosystemen wichtig

Die Studie zeigt nach Angaben der Wissenschaftler 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.
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