Ankündigung einer ökologischen Katastrophe

28. April 2011, 20:11
89 Postings

Ein System wird instabil: Einzigartiges Experiment an den Peter- und Paul-Seen in Wisconsin bestätigt Annahmen

Washington/Wien - Es kommt immer wieder vor, dass Ökosysteme zusammenbrechen, und dank des Menschen passiert das immer öfter. Eines der vielen Beispiele: In den 1990er-Jahren kollabierten im Nordatlantik die Kabeljaubestände aufgrund von Überfischung, was wiederum weitreichende Folgen für die Fischerei im Nordosten der USA und der Ostküste Kanadas hatte.

Bei vielen Seen, Korallenriffen oder Wäldern konnte Ähnliches beobachtet werden: Die Ökosysteme können aufgrund von externen Einwirkungen mehr oder weniger kurzfristig katastrophale Entwicklungen nehmen. "Ökologen gingen lange davon aus, dass solche radikalen Veränderungen nicht vorhersagbar sind", sagt Stephen Carpenter, einer der führenden Ökosystemforscher.

Der Forscher von der University of Wisconsin in Madison hat nun gemeinsam mit US-Kollegen ein einzigartiges Experiment an den Peter- und Paul-Seen in Nord-Wisconsin (USA) durchgeführt, mit dem sie das Gegenteil beweisen wollten: dass es nämlich eindeutige Anzeichen gibt, die auf einen bevorstehenden Systemkollaps hindeuten.

Die einander unmittelbar angrenzenden Seen waren ursprünglich vor allem von kleinen Fischen bevölkert, die wiederum Jagd auf Wasserflöhe machten. Um das Systemgleichgewicht zu stören, fügten die Ökologen dem Paul-See über drei Jahre hinweg stetig Forellenbarsche hinzu, relativ große Raubfische. Dann beobachteten sie, was geschah.

Zuerst einmal witterten die kleinen Fische die Gefahr durch die großen Forellenbarsche und zogen sich ins Flachwasser zurück, wie Carpenter berichtet. Die logische Folge: "Der See wurde zu einem Wasserflohparadies." Da sich Wasserflöhe wiederum von Phytoplankton ernähren, also Kiesel- Grün und Blaualgen, führte das zu erheblichen Schwankungen in deren Population.

In weiterer Folge wurde das gesamte System instabil, wie die Forscher anhand von zahllosen Analysen der chemischen und biologischen Zusammensetzung des Sees feststellten - und zwar schon ein Jahr vor dem "Regimewechsel" im See, nach dem dann die großen Raubfische endgültig das Kommando übernahmen.

Das entscheidende Signal waren in dem Fall also die sogenannten nonlinearen Schwankungen im Wasserflohfutter, wie die Ökologen im Fachblatt "Science" (online vorab) schreiben. Damit konnten die Forscher eine theoretische Annahme bestätigen, die sie bereits vor zwei Jahren formulierten (vgl. "Nature", Bd. 461, S. 53).

Das Problem ist indes die Generalisierbarkeit, wie auch Carpenter eingesteht: Um solche nonlinearen Schwankungen vor dem Kollaps zu erkennen, sind umfangreiche Vergleichsbeobachtungen des Ökosystems nötig. Und das ist eher selten möglich. (Klaus Taschwer/DER STANDARD, Printausgabe, 29. 4. 2011)

  • Unregelmäßige Schwankungen der Algenpopulation nahmen den Ökosystembruch
 im See vorweg.
    foto: cascade photo archive

    Unregelmäßige Schwankungen der Algenpopulation nahmen den Ökosystembruch im See vorweg.

Share if you care.