Wissenschaftler finden Regeln für Stabilität der Nahrungskette
Ein internationales Wissenschaftlerteam hat die Gesetzmäßigkeiten erarbeitet, die die Stabilität der Nahrungsketten bestimmen. Die teilweise von der EU finanzierte Studie wurde in der Zeitschrift "Science" veröffentlicht und sollte für Akteure auf dem Gebiet des Naturschutzes hilfreich sein. Alle Pflanzen und Tiere sind Teil komplexer, miteinander verwobener Nahrungsketten, in denen Arten sowohl Räuber als auch Beute sein können. Das Verständnis der Einflussfaktoren auf die Stabilität dieser Nahrungsketten ist besonders im Hinblick auf die wachsende Besorgnis über die Stabilität der natürlichen Systeme wichtig. Die Stabilität der Nahrungsketten ist auf die relative Dauerhaftigkeit und Stärke der Beziehungen zwischen den verschiedenen Arten in einem System zurückzuführen. In einem stabilen System bleiben die Wechselbeziehungen zwischen den Arten über lange Zeit konstant. Bei früheren Untersuchungen der Faktoren, die sich auf die Stabilität der Nahrungsketten auswirken, wurden die Nahrungsketten oftmals zu stark vereinfacht und die Anzahl der Einflussfaktoren eingeschränkt. In dieser Studie analysierten Wissenschaftler aus Österreich, Deutschland und den USA anhand sogenannter "generalisierter Modelle" Milliarden von Nahrungsketten (im Vergleich dazu wurden bei früheren Forschungsprojekten nur Tausende Nahrungsketten untersucht). Mit Hilfe generalisierter Modellierung können die Wissenschaftler den Einfluss unzähliger Faktoren auf komplexe Systeme erforschen. Dieser Ansatz kann als solches beispielsweise auch für die Untersuchung des menschlichen Stoffwechsels oder der Regulierung der Gen-Aktiviät verwendet werden. "Mithilfe so genannter Generalisierter Modelle berechnen wir, ob ein gegebenes Nahrungsnetz prinzipiell stabil sein kann, d.h. ob die beteiligten Arten langfristig zusammenleben können", erklärt Hauptautor Thilo Gross vom Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme in Deutschland. "So können wir abschätzen, welche Parameter Ökosysteme stabil halten und welche sie aus dem Gleichgewicht bringen." Dem Team ist es gelungen, zwei universelle Gesetzmäßigkeiten für die Stabilität der Nahrungsketten zu entdecken. "Große Raubtiere stabilisieren Lebensgemeinschaften, wenn sie sich von vielen verschiedenen Arten von Beutetieren ernähren", erklärt Ulf Dieckmann vom International Institute for Applied Systems Analysis in Österreich. "Gleichzeitig sind Ökosysteme stabiler, wenn Beutetiere in der Mitte der Nahrungskette mehreren Raubtierarten Nahrung liefern." Die Forscher fanden auch heraus, dass kleine Nahrungsketten anderen Regeln gehorchen als große: Systeme mit wenig Arten sind stabiler, wenn es zwischen manchen Arten sehr starke, zwischen anderen Arten aber nur schwache Beziehungen gibt. Bei Netzen, die aus vielen Arten bestehen, ist dies offenbar genau umgekehrt. Extrem starke oder schwache Räuber-Beute Beziehungen sollten demzufolge in der Natur umso seltener sein, je größer die Nahrungsnetze sind.
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Österreich, Deutschland