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14.03.2018 - Berge werden zu Inseln: Ökologische Gefahren der zunehmenden Landnutzung in Ostafrika

Frankfurt am Main, den 14. März 2018. Die Berge in Ostafrika sind bis heute Schatzkammern der biologischen Vielfalt. Aber ihre Ökosysteme sind möglicherweise stärker bedroht als bisher wahrgenommen, denn wie Forschende des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Universität Bayreuth entdeckt haben, entwickelt sich der Kilimandscharo immer mehr zu einer „ökologischen Insel“. Landwirtschaft und Wohnungsbau haben die natürliche Vegetation beseitigt, die früher als Brücke in das Umland diente und die heutige Artenvielfalt ermöglicht hat. Auch benachbarte Bergregionen werden vermutlich zunehmend von ihrer Umgebung isoliert. Die Studie ist vor kurzem in der Fachzeitschrift „Global Change Biology“ erschienen.

Kilimandscharo AHemp
Blick auf die Vegetationszonen am
Kilimandscharo, der höchste Berg Afrikas,
der heute fast vollständig von Agrarflächen
umgeben ist. Foto: Andreas Hemp

Der Kilimandscharo ist mit einer Höhe von fast 6.000 Metern der höchste Berg Afrikas und weniger als hundert Kilometer von dem 4.600 Meter hohen Vulkan Mount Meru im Norden Tansanias entfernt. Satellitenaufnahmen zeigen, wie dramatisch sich der dazwischen gelegene Landstreifen zwischen 1976 und 2000 verändert hat.

Die ursprünglich waldreiche Vegetation musste einer intensiven Landwirtschaft und der Besiedlung durch eine wachsende Bevölkerung weichen. Heute ist fast der gesamte Kilimandscharo von weiträumigen Gebieten umgeben, die durch zivilisatorische Eingriffe des Menschen geprägt sind.

Vegetationsbrücken förderten die Artenvielfalt
Biologen des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Universität Bayreuth haben erforscht, wie sich dieser rapide Wandel in der biologischen Vielfalt niederschlägt und dazu die Lebensräume von Heuschrecken auf 500 ausgewählten Untersuchungsflächen am Kilimandscharo und am Mount Meru untersucht. Von besonderem Interesse waren dabei endemische, also nur in dieser ostafrikanischen Gegend  heimische, Arten.

Kilimandscharo 1976-2000
Satellitenaufnahmen belegen, dass die
natürliche, waldreiche Vegetation zwischen dem
Kilimandscharo und dem Mount Meru zwischen
1976 und 2000  weitgehend verschwunden ist.
Grafiken: Andreas Hemp

Einen besonders hohen Anteil endemischer Arten fanden die Wissenschaftler in tiefer gelegenen Waldregionen beider Berge. „Das ist ein klares Indiz dafür, dass Heuschrecken die frühere waldreiche Vegetation zwischen den Bergen als Brücke genutzt haben, um sich in beiden Regionen auszubreiten. Vor allem die flugunfähigen Arten waren auf diesen Landweg angewiesen“, so Dr. Claudia Hemp, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum und Universität Bayreuth.

Auffälligerweise gibt es auch einige wenige endemische Arten, die nur in den höheren Waldlagen beider Berge vorkommen. Eine Erklärung sind prähistorische Klimaveränderungen. „Vor mehreren tausend Jahren war es in den tiefer gelegenen Gebieten zwischen den Bergen erheblich kühler und feuchter als heute. Heuschrecken, die diese klimatischen Verhältnisse bevorzugen, haben sich über den bewaldeten Landweg am Fuß der Berge angesiedelt. Später, als die Temperaturen anstiegen und Niederschläge ausblieben sind sie in höhere Lagen ausgewichen. Hier hatten sie keinen Kontakt mehr mit Heuschrecken in benachbarten Regionen“, sagt Dr. Andreas Hemp, Universität Bayreuth.

Die Studie liefert zudem neue Erkenntnisse zu der Frage, wie die ostafrikanischen Bergmassive während vergangener Klimaperioden besiedelt wurden. „Unsere Forschungsergebnisse erhärten die These, dass sich Tier- und Pflanzenarten hauptsächlich über Vegetationsbrücken ausgebreitet haben. Die Fernverbreitung, beispielsweise durch den Samentransport im Wind oder durch ‚Flugreisen‘ einzelner Insekten, hat nur eine untergeordnete Rolle gespielt“, so Dr. Andreas Hemp. 

Heuschrecke Afroanthracites CHemp
Anhand von Heuschrecken, u.a. der
Gatttung Afroanthracites untersuchten die
Forscher, welche Folgen die ökologische
Isolation der beiden Berge hat. Foto: Claudia Hemp

Heuschrecken als Frühwarnsysteme für bedrohte Tierarten
Wenn Vegetationsbrücken zwischen den Bergen schwächer werden oder bereits verlorengegangen sind, schwindet aber nicht allein die Mobilität der Heuschrecken.  Auch größere im Wald lebende Tiere – beispielsweise Antilopen, Kleinsäuger, Schlangen oder Chamäleons – drohen in die Isolation zu geraten und damit in absehbarer Zeit auszusterben.

Heuschrecken dienen der Forschung als ideale Frühwarnsysteme, die solche weitreichenden Folgen für andere, oft nur schwer zu erforschende Tiergruppen ankündigen. „Verlässliche Aussagen über diese ökologischen Zusammenhänge sind jedoch nur in langjährigen, wissenschaftlich anspruchsvollen Feldstudien möglich“, betont Dr. Claudia Hemp.

Naturkundemuseen unterstützen die ökologische Forschung
Die Studie wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert und beruht auf der umfangreichen Unterstützung durch Forschungseinrichtungen in Tansania sowie der Kooperation mit naturkundlichen Museen in Nairobi, London, Tervuren/Belgien, Berlin, Madrid, Stockholm und Wien. Das von der Europäischen Union finanzierte Synthesys-Projekt ermöglichte die Aufenthalte in den entomologischen Sammlungen der verschiedenen Museen.

So konnten die Forscher ihre evolutionsgeschichtlichen und taxonomischen Befunde, die sie in Tansania bei der Untersuchung von Heuschrecken erzielt hatten, mit den Insektensammlungen der Museen abgleichen. „Unsere Studie ist ein Beleg für die große wissenschaftliche Relevanz solcher naturkundlichen Sammlungen. Die Museen bieten nicht nur faszinierende Einblicke in die Vielfalt der Arten und in die Geschichte ihrer Evolution. Sie sind auch für die Erforschung ökologischer Zusammenhänge in Zeiten globaler anthropogener Veränderungen unverzichtbar“, bilanziert Dr. Claudia Hemp.

Kontakt

Dr. Claudia Hemp
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum & Universität Bayreuth
Claudia.hemp@senckenberg.de

Sabine Wendler Pressestelle
Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum
Tel. +49 (0)69- 7542 1818
pressestelle@senckenberg.de

Publikation

Hemp A, Hemp C. (2018): Broken bridges: The isolation of Kilimanjaro's ecosystem. Global Change Biology,  doi: 10.1111/gcb.14078

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