Beobachtung von Ökosystemen 100 Billionen Insekten über den USA

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Die Insektenpopulation ist ein Indikator für den Zustand eines Ökosystems und wie es sich im Laufe der Zeit ändert. Schweizer Wissenschaftler haben jetzt gemeinsam mit US-amerikanischen Kollegen die Anzahl von Insekten im Luftraum der USA ausgewertet. Ihr Ergebnis: An einem Sommertag fliegen über den USA rund 100 Billionen Insekten. Sie nutzten für ihre Untersuchungen Wetterradare.

Obwohl im Luftraum Abermillionen von Lebewesen fliegen, fressen und sich fortpflanzen, ist dieser Lebensraum kaum erforscht. Insekten stehen durch den globalen Wandel und menschliche Aktivitäten weltweit unter wachsendem Druck. Wie sich das großflächig auswirkt, ist schwierig abzuschätzen, weil die Insektenüberwachung bisher weitgehend auf wenige Arten und Orte beschränkt war.

Eine automatisierte, günstige und großflächige Methode, sie im Luftraum zu überwachen, können Wetterradare sein, von denen viele Länder große Netzwerke besitzen. Sie „schauen“ nach oben, um Wolken und Niederschlag zu beobachten, und „sehen“ dabei auch alles andere, was dort fliegt. Algorithmen können daraus die Signale von Insekten herausfiltern, deren Flugmuster auf Radarbildern typische Spuren hinterlassen.

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In den USA sind Wetterradardaten frei zugänglich. Das nutzten Elske Tielens von der Eidg. Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL und zwei US-Kollegen, um die weltweit erste Schätzung der Insektenmenge über dem US-Festland zu machen: An einem durchschnittlichen Sommertag fliegen gut 100 Billionen (10¹⁴) Insekten, die Millionen von Tonnen Biomasse umfassen, über den USA, berichten sie in einem aktuellen wissenschaftlichen Artikel.

Auf und Ab mit Wintertemperaturen

Diese Zahl war über die ausgewerteten zehn Jahre (2012 bis 2021) relativ stabil. Ein starkes Auf und Ab gab es aber auf regionaler Ebene – jeweils rund die Hälfte der Radare beobachtete eine Zu- respektive eine Abnahme der Insektendichte. Die Schwankungen hingen am stärksten mit den Wintertemperaturen zusammen: In Regionen, wo diese wärmer wurden, schrumpften die Insektenpopulationen am meisten. Der Lebenszyklus vieler Insekten – sei es Schlüpfen, Entwicklung oder Parasitenbefall – ist maßgeblich durch die Temperatur reguliert.

Die Radarbeobachtung macht erstmals kontinentale Muster fliegender Insekten sichtbar und liefert eine einzigartige zehnjährige Zeitreihe. Es ist jedoch kein Allheilmittel: „Es ist wahrscheinlich, dass der stärkste Rückgang der Insektenpopulationen bereits in den 1970er- und 1990er-Jahren, also vor unserer Datensammlung, stattgefunden hat“, sagt Tielens. Auch können die Radargeräte keine einzelnen Insektenarten erkennen. Untersuchungen am Boden zeigen aber, dass vor allem für Umweltveränderungen empfindliche oder seltene Arten verschwinden und häufige Arten zunehmen. „Es ist deshalb wichtig, Radardaten mit anderen Datenquellen – lokale Erhebungen, Citizen Science und so weiter – zu kombinieren“, sagt Tielens.

Dennoch können Wetterradare dringend nötige Basisdaten der Insektenpopulation liefern, auf der zukünftige Zeitreihen aufbauen können. Insbesondere im globalen Süden gibt es viel weniger Erhebungen zur Insektenfauna als in Europa und Nordamerika. Und wenn ältere Radardaten mit neuen Rechenmodellen durchforstet werden, lassen sich vielleicht auch historische Veränderungen aufdecken, schreiben die Autorin und die Autoren. Nur in der Schweiz ist die Methode schwierig anzuwenden: viele Wetterradare stehen auf Bergrücken oder -gipfeln und Fluginsekten fliegen somit – buchstäblich – unter dem Radar.

Originalpublikation: Tielens E.K., Stepanian P.M., Kelly J.F. (2025), Systematic continental scale monitoring by weather surveillance radar shows fewer insects above warming landscapes in the United States. Glob. Chang. Biol. 31(11), e70587 (14 pp.).

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