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Forschung in MitteldeutschlandBedrohte Artenvielfalt: Landwirtschaft verdrängt manche Pflanzen dauerhaft

Bis sich die Pflanzenvielfalt auf einstigem Agrarland zumindest teilweise erholt, vergehen Jahrzehnte. Wie Forscher aus Mitteldeutschland das herausgefunden haben - und wie man den Arten helfen kann.

Von Matthias Müller 14.02.2023, 14:00
Landwirtschaft benötigt riesige Flächen. Dieses Feld in Mecklenburg-Vorpommern, auf dem  Wintergerste geerntet  wird, ist  100 Hektar groß.
Landwirtschaft benötigt riesige Flächen. Dieses Feld in Mecklenburg-Vorpommern, auf dem Wintergerste geerntet wird, ist 100 Hektar groß. (Foto: dpa)

Leipzig/Halle/MZ - Landwirtschaft ist unverzichtbar. Sie liefert die Ernährungsgrundlage für weltweit acht Milliarden Menschen. Doch sie benötigt dafür enorme Flächen und verändert diese grundlegend – auf Kosten der Artenvielfalt. Auch nach Ende der Agrarnutzung wirkt dies lange nach. Wie lange genau, das zeigt nun ein Forscherteam aus Mitteldeutschland in einer neuen Studie. Ein ganzes Menschenleben später hat sich demnach der Bestand an Pflanzen auf einstigen Feldern noch immer nicht vollständig erholt – und würde dies ohne menschliche Hilfe wohl auch nie komplett schaffen. Aber was bedeudet das genau?

Dr. Emma Ladouceur, Forscherin am iDiv und Erstautorin der neuen Studie.
Dr. Emma Ladouceur, Forscherin am iDiv und Erstautorin der neuen Studie.
(Foto: iDiv)

Landnutzung, unter anderem die Umwandlung natürlicher Lebensräume in Agrarflächen, sei „weltweit der wichtigste Treiber für den Verlust von Biodiversität“, wie das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig zum Hintergrund der Studie erklärt. Es geht dabei um riesige Dimensionen. Landwirtschaftliche Flächen, ob Acker- oder Weideland, bedeckten 2020 auf der Erde insgesamt 4,74 Milliarden Hektar, hat das Datenportal „Statista“ errechnet. Das ist ein Drittel der gesamten Landfläche. Die Landwirtschaft sei der „größte Flächennutzer“ weltweit, heißt es in einem Positionspapier des Umweltbundesamts in Dessau – auch wenn die Zahlen seit Jahren leicht sinken. In Deutschland werden laut der Dessauer Behörde etwa 50 Prozent der Gesamtfläche landwirtschaftlich genutzt, in Sachsen-Anhalt sogar rund 60 Prozent.

Längst stillgelegte Felder

Doch was passiert, wenn Felder nicht mehr genutzt werden – wenn eine Renaturierung ansteht, wie sie durch Programme der Vereinten Nationen (UN) in diesem Jahrzehnt verstärkt ermöglicht werden soll? Das hat sich das Team von iDiv, den Universitäten Halle und Leipzig sowie des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) genauer angesehen und die Ergebnisse im renommierten „Journal of Ecology“ veröffentlicht – einer britischen Fachzeitschrift mit Schwerpunkt Ökologie, die bereits seit 1913 erscheint. Fast so weit reicht das Ende der Agrarnutzung auf einigen Feldern zurück, die für die Studie untersucht wurden. Diese 17 heutigen Graslandflächen in Cedar Creek im US-Bundesstaat Minnesota wurden einst gepflügt und landwirtschaftlich genutzt.

Aus Minnesota stammen die Daten für die Studie mitteldeutscher Forscher.  Das Bild  zeigt  eines der ältesten ehemaligen Felder dort (oben links) und  Reste einer Grassteppe (unten rechts).
Aus Minnesota stammen die Daten für die Studie mitteldeutscher Forscher. Das Bild zeigt eines der ältesten ehemaligen Felder dort (oben links) und Reste einer Grassteppe (unten rechts).
(Foto: Forest Isbel)

„Danach wurden sie aber nach und nach stillgelegt“, erklärt Dr. Emma Ladouceur, die Erstautorin der Studie, im Gespräch mit der MZ. Dies sei zu unterschiedlichen Zeitpunkten zwischen 1927 und 2015 geschehen. Somit konnten die Forscher nun nachvollziehen, wie die Natur die Gebiete schrittweise zurückerobert hat. Die Pflanzen auf den stillgelegten Flächen wurden dabei mit Grasland verglichen, das nie beackert wurde. Dieses diente mit seiner Artenvielfalt als Referenz dafür, in welchem Umfang Biodiversität eigentlich vorhanden sein müsste. Vor Ort in Minnesota werden an einer Forschungsstation, eine der berühmtesten ihrer Art weltweit, schon seit Jahrzehnten Daten dazu gesammelt. Auf denen konnten die mitteldeutschen Forscher mit ihren Untersuchungen aufbauen.

Forschungsteam von iDiv, UFZ un den Universiäten Halle und Leipzig beteiligt

„Wir haben sozusagen eine Zeitlinie der Renaturierung erstellt“, berichtet die 38-jährige Kanadierin Ladouceur, die nach Stationen in ihrer Heimat, in Italien und in Australien nun seit fünf Jahren für iDiv und die beiden beteiligten Unis forscht sowie Gastwissenschaftlerin am UFZ ist. Sprich: Wann kehren welche Pflanzen in welchem Umfang zurück? Die ersten, die sich wieder ansiedelten, waren Unkraut und andere wenig anfällige Arten. Zum Beispiel heimische und auch exotische Gräser, die ihre Samen gut verstreuen können. Blühenden Arten fiel die Rückkehr dagegen deutlich schwerer.

Insgesamt, so das Fazit der Studie, zeigten die stillgelegten Felder selbst nach 80 Jahren noch nicht die gleiche Pflanzenvielfalt wie einst. Im Vergleich zu den unberührten Flächen lag sie im Schnitt bei 65 Prozent. Und auch, wenn sich auf den Ex-Agrarflächen nach und nach die Zahl der Pflanzen erhöhte, die typischerweise auf unberührten Arealen vorkommen: Es blieb eine Lücke. 63 einheimische Arten waren ausschließlich im nie landwirtschaftlich genutzten Grasland zu finden und siedelten sich nicht wieder auf den Renaturierungsflächen an. Dort zeigten sich dagegen mehr fremde Arten wie Gräser und Unkräuter.

Diese Erkenntnisse sollen nun helfen einzuschätzen, wie der Mensch die Natur bei der Erholung unterstützen kann. Man bekomme ein besseres Verständnis davon, welche Arten im Fokus von Renaturierungen stehen könnten, erklärt Prof. Dr. Stan Harpole, der am UFZ, bei iDiv und Uni Halle die Forschungsgruppe Physiologische Biodiversität leitet.

Ratschläge für die Praxis zur Renaturierung von Feldern

Praktisch könnte das bedeuten, gezielt Arten auszusäen, von denen man weiß, dass sie sich auf den alten Feldern nicht von allein ansiedeln, sagt Emma Ladouceur. Zudem könne man den Wettbewerbsstress für heimische Pflanzen durch Eindämmung exotischer Arten reduzieren. Solche praktischen Schlussfolgerungen seien auch für die Politik relevant, um die Ziele von Renaturierungen besser einordnen zu können, so Prof. Jonathan Chase, Leiter der Forschungsgruppe Biodiversitätssynthese bei iDiv und Uni Halle. Aber lassen sich die Ergebnisse von Minnesota auch auf andere Teile des Globus übertragen? „Es ist dort natürlich nicht genau so wie auf jedem anderen Feld der Welt“, so Ladouceur. Aber es seien durchaus ähnliche Muster auch andernorts zu erwarten.

Das Team aus Mitteldeutschland hat indes schon einen weiteren Schritt geplant. Man will die Entwicklung der Pflanzenvielfalt auf unterschiedlichen ehemaligen Agrarflächen vergleichen: auf solchen, wo die Renaturierung ohne Zutun des Menschen verläuft; und auf anderen, wo der Mensch die Natur dabei unterstützt. Das wolle man auf globaler Ebene tun, „aber wir schauen uns dabei auch Deutschland genauer an“, sagt die Biodiversitäts-Expertin.

Die Studie der Forscher aus Mitteldeutschland in Zahlen

17 Flächen in Minnesota (USA), die früher landwirtschaftlich genutzt wurden, hat das mitteldeutsche Forscherteam für die Studie herangezogen.

1927 wurde die erste dieser Flächen als Agrarfläche stillgelegt, alle anderen folgten nach und nach bis 2015 – ideal für eine Langzeitbetrachtung.

65 Prozent der Pflanzenvielfalt kehrte im Durchschnitt im Verlauf der Zeit auf die Ex-Agrarflächen zurück. Manche Arten fehlen jedoch dauerhaft. mm