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Wie Berge die Arten formen

Gebirge als Keimzelle für Artenvielfalt

| Autor / Redakteur: Sabine Wendler* / Christian Lüttmann

Berglandschaft im Schweizer Wallis: Vielfältige Bodentypen sorgen hier, wie auch in anderen Gebirgen weltweit, für einen vergleichsweise großen Artenreichtum an Wirbeltieren.
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Berglandschaft im Schweizer Wallis: Vielfältige Bodentypen sorgen hier, wie auch in anderen Gebirgen weltweit, für einen vergleichsweise großen Artenreichtum an Wirbeltieren. (Bild: Susanne Fritz)

In der Evolution ist nichts in Stein gemeißelt. Ganz im Gegenteil scheinen Gebirge und Erosionsprozesse sogar die Artenvielfalt maßgeblich zu beeinflussen. Dies haben nun Forscher in einer neuen Studie belegt. Demnach spiele der Einfluss geologischer Gegebenheiten auf den Artenreichtum unabhängig vom heutigen Klima eine wichtigere Rolle als bisher vermutet.

Frankfurt a.M. – Wer vom Flachland in die Berge fährt, merkt es schnell: Gebirge bieten Abwechslung fürs Auge – nicht nur was die Höhen angeht, sondern auch was die Natur betrifft. Dieser Lebensraum macht zwar nur rund zehn Prozent der Erdoberfläche aus, beherbergt aber ein Viertel aller landlebenden Tierarten. In diesen biologischen Hotspots summt, brummt, wogt und sprießt es vielfältiger als andernorts. Lässt sich dieser Artenreichtum anhand geologischer Eigenschaften erklären?

Um Antworten darauf zu erhalten, hat sich ein internationales Team mit Beteiligung von Wissenschaftlern des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums und der Goethe-Universität Frankfurt zusammengeschlossen. Gemeinsam werteten sie Daten zum heutigen Vorkommen von über 20.000 landlebenden Wirbeltierarten – Amphibien, Vögel und Säugetiere – auf allen fünf Kontinenten aus. Der Großteil der Arten ist erst nach der Herausbildung der weltweiten Gebirgsketten entstanden. Die Forscher konnten daher einen Zusammenhang zwischen ihrer Vielfalt und den geologischen Charakteristika ihrer Heimat herstellen.

Korrelation zwischen geologischer und biologischer Vielfalt

„Unsere Auswertung zeigt erstmals, dass in Gebirgen die Artenvielfalt global gesehen dort besonders hoch ist, wo auch die geologische Vielfalt hoch ist, es also viele unterschiedliche Gesteins- und Bodentypen gibt, und die Erosionsraten langfristig gering sind“, sagt der an der Studie beteiligte Prof. Dr. Andreas Mulch vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum und der Goethe-Universität Frankfurt.

Die Ergebnisse bestätigen zudem frühere Studien, die zeigen, dass sich hohe Artenvielfalt in Gebirgen bevorzugt mit einem abwechslungsreichen Relief entwickelt. Erklären lässt sich das, weil unterschiedliche Bodentypen und ein stark zerklüftetes Gebirge eine große Vielfalt an Lebensräumen schafft, die von verschiedenen Arten besetzt werden kann.

Wo sind geologische Einflussfaktoren ausschlaggebend für Artenvielfalt?

Mit ihrer Studie betreten die Wissenschaftler Neuland, denn nur selten wurden bisher fächerübergreifend die verschiedenen Einflussfaktoren zu Artenreichtum in Gebirgen analysiert. „Geologische Einflussfaktoren wurden bisher vernachlässigt. Dabei handelt es sich in Wirklichkeit um ein komplexes Zusammenspiel, denn ein Gebirge ist nicht einfach da, sondern entsteht über eine lange Zeit hinweg und beeinflusst das Klima z.B. durch Bildung von Regenschatten. Das Zusammenspiel von stark zerklüfteten Bergen und lokalem Klimawandel über lange Zeiträume bietet besonders gute Chancen für die Entstehung neuer Arten“, sagt Dr. Susanne Fritz, Ko-Autorin der Studie, vom Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum.

Den Wechselwirkungen zwischen Klima und Geologie ist es wohl auch zuzuschreiben, dass der Einfluss der Ausgestaltung der Erdoberfläche auf die biologische Vielfalt sehr unterschiedlich ausfällt, wenn man einzelne Regionen betrachtet. „Die Vielfalt der Bodentypen ist überall ein wichtiger Faktor, um den Artenreichtum zu erklären. Doch lediglich in den europäischen Alpen, Karpaten und Pyrenäen ist sie ausschlaggebend. In den nord- und südamerikanischen Bergketten hängt der Artenreichtum aus geowissenschaftlicher Sicht vor allem davon ab, wie abwechslungsreich das Relief ist“, fasst Fritz diese Ergebnisse zusammen.

Wissen aus Biologie und Geologie enger verzahnen

Mit Blick auf die Zukunft regen die Autoren der Studie an, die Ergebnisse biologischer und geowissenschaftlicher Forschung – beispielsweise Erkenntnisse zur Evolutionsgeschichte von Arten und der Herausbildung von Gebirgen – enger zu verzahnen. Ein besserer Einblick in diese Langzeitprozesse wäre auch für die Gegenwart wichtig, wie Mulch ausführt: „Wenn wir die Auswirkungen von Gebirgsbildung auf Artenvielfalt untersuchen, erforschen wir gleichzeitig, in welchem Tempo und wie sich Arten anpassen, wie sich ihre Verbreitungsgebiete verändern oder warum sie ausgestorben sind. Klimatische und geologische Prozesse greifen hier ineinander. Damit schaffen wir Wissen zu Themen, die für die Gesellschaft relevant sind, um mit der Veränderung unserer Natur als Folge des Klimawandels umzugehen.“

Originalpublikation: Antonelli, A. et al.: Geological and climatic influences on mountain biodiversity.Nature Geosciencevolume 11, pages718–725 (2018); DOI:10.1038/s41561-018-0236-z

* S. Wendler, Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum, 60325 Frankfurt a. M.

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