Zusammenfassung:
Eine aktuelle Studie, die sechs Kontinente auf der ganzen Welt abdeckt, ergab, dass sich Pflanzengemeinschaften nach Bewirtschaftung, landwirtschaftlicher Entwicklung oder anderen menschlichen Störungen im Grasland möglicherweise nicht mehr genau so neu bilden können wie das ursprüngliche Grasland, selbst wenn die Störung gestoppt wird und eine natürliche Erholung über Hunderte von Jahren erfolgt. Forscher analysierten 742 Pflanzenarten auf der ganzen Welt und stellten fest, dass sich erholende sekundäre Graslandschaften oft eher von schnell wachsenden, höheren Pflanzen bewohnt werden, während alte Graslandschaften, die noch nie kultiviert wurden, eher aus langsam wachsenden, langlebigen mehrjährigen Pflanzen bestehen, die Dürre, Feuer und Pflanzenfressern standhalten können.
Diese Studie wurde von Forschern der Michigan State University und anderen Institutionen in den Vereinigten Staaten durchgeführt und die Ergebnisse wurden in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht. Die Studie zeigt, dass unabhängig von dem Kontinent, aus dem die Probanden stammen, oder wie unterschiedlich die Klimabedingungen sind, es durchaus konsistente Unterschiede in den Pflanzenmerkmalen zwischen alten Graslandschaften und sekundären Graslandschaften gibt, die sich nach Störungen erholt haben.
Die wissenschaftliche Gemeinschaft wusste bereits zuvor, dass es Jahrzehnte oder länger dauern kann, bis sich die Pflanzenvielfalt erholt, nachdem Grasland durch die Landwirtschaft zerstört wurde, und dass einige ursprüngliche Pflanzen auch nach Hunderten von Jahren nicht wieder auftauchen können, betonten die Forscher. Die neue Studie erklärt weiter, warum Grasland, das scheinbar mit Vegetation nachgewachsen ist, möglicherweise immer noch nicht wirklich in seinen ursprünglichen ökologischen Zustand zurückgekehrt ist.
Untersuchungen haben ergeben, dass beim Pflügen oder Umwandeln von altem Grasland in Ackerland die mehrjährigen Pflanzen am wahrscheinlichsten verschwinden, die langsam wachsen, eine lange Lebensdauer haben und robuste Blätter haben. Obwohl diese Pflanzen langsam wachsen, eignen sie sich gut für ein langfristiges Überleben und können stressigen Umgebungen wie Dürre, Feuer und Pflanzenfressern standhalten.
Wenn jedoch das Grasland vollständig gestört wird, werden die ursprünglichen Vorteile dieser Pflanzen zu Nachteilen. Da sie langsam wachsen, ist es schwierig, mit Pflanzen um Ressourcen zu konkurrieren, die im Konkurrenzumfeld nach der Landzerstörung schnell wachsen und sich vermehren können.
Daher werden Sanierungsrasen oft zunächst von einer anderen Pflanzenart besiedelt. Diese Pflanzen wachsen schneller, vermehren sich schneller und sind effizient bei der Gewinnung von Wasser, Nährstoffen und Sonnenlicht. Sie können nicht nur schnell gestörtes Land besiedeln, sondern durch kurze Fortpflanzungszyklen auch schnell neue Populationen bilden.
Die Unterschiede spiegeln sich sogar in der Höhe der Pflanzen wider, fanden die Forscher heraus. Pflanzen in sekundären Graslandschaften neigen dazu, höher zu wachsen als in alten Graslandschaften, da höhere Pflanzen im Wettbewerb um Sonnenlicht einen Vorteil erlangen. Sobald sich diese Pflanzen vermehren, erbt die nächste Generation ähnliche Wachstumsmerkmale, sodass die Struktur der Pflanzengemeinschaft bestehen bleibt.
Die Unterschiede bei bestimmten Pflanzen sind ebenfalls sehr offensichtlich. Beispielsweise ist Stipa stricto, das in den Kiefernsteppen im Südosten der Vereinigten Staaten häufig vorkommt, eine äußerst dürretolerante mehrjährige Pflanze, die über Überlebensstrategien verfügt, die für alte Graslandpflanzen typisch sind, aber kein Hauptmerkmal von Sekundärgrasland darstellt. Im Gegensatz dazu gibt es in sich erholenden Graslandschaften eher schnell vermehrende einjährige Pflanzen wie das Schweinskraut, das Wasser und Nährstoffe im Boden schnell nutzt.
Was noch überraschender ist, ist, dass dieser Unterschied sehr lange anhalten kann. In einigen untersuchten Fällen waren die Pflanzen im Sekundärgrasland auch nach 300 Jahren der Restaurierung immer noch höher als ihre alten Gegenstücke. Das heißt, nur weil ein Ökosystem scheinbar nachgewachsene Vegetation aufweist, heißt das nicht, dass es seine ursprünglichen biologischen Eigenschaften wiedererlangt hat.
Diese Entdeckung ist wichtig für das Verständnis von Graslandökosystemen, denn Grasland ist nicht einfach „Land ohne Bäume“. Weitverbreitete Pflanzenwurzelsysteme reduzieren Oberflächenabfluss und Bodenerosion, während Grasland etwa ein Drittel des terrestrischen Kohlenstoffs speichert. Grasland ist auch ein wichtiger Lebensraum für eine große Zahl von Wild- und Nutztieren, von Bisons in Nordamerika über Gnus in Afrika bis hin zu Großtrappen in Asien, die alle auf unterschiedliche Arten von Graslandökosystemen angewiesen sind.
Grasland bedeckt fast ein Viertel der Landfläche der Erde und sichert direkt oder indirekt den Lebensunterhalt von mehr als einer Milliarde Menschen. Der eurasische Kontinent erstreckt sich von Ungarn bis China mit einer Gesamtlänge von etwa 5.000 Meilen und umfasst die eurasische Steppe, die nordamerikanischen Großen Ebenen und die afrikanische Savanne, die alle wichtige Bestandteile dieses Ökosystems sind.
In den letzten zwei Jahrhunderten wurde jedoch ein Großteil des alten Graslandes in Ackerland, Plantagen und Stadtentwicklung umgewandelt. Brasiliens Cerrado ist eine der artenreichsten Savannen der Welt, verliert jedoch aufgrund des Drucks der landwirtschaftlichen Entwicklung alle drei Monate eine Fläche von der Größe Londons. Einer Studie zufolge ist die Savannenfläche in Indien von etwa 100 Millionen Acres im Jahr 1880 auf etwa 60 Millionen Acres im Jahr 2010 zurückgegangen, und die Fläche der in Nordamerika erhaltenen historischen Graslandschaften beträgt weniger als die Hälfte ihrer ursprünglichen Fläche.
Mittlerweile werden weltweit Millionen Hektar Ackerland aufgegeben, was Möglichkeiten für die Regeneration von Sekundärgrasland schafft. Eine Frage, die immer mehr Aufmerksamkeit erhält, lautet daher: Wenn Gras auf Ackerland nachwächst, kehrt dann das ursprüngliche Ökosystem zurück?
Die Antwort dieser Studie lautet, dass die Antwort zumindest im Hinblick auf die Zusammensetzung und Eigenschaften von Pflanzengemeinschaften oft „Nein“ lautet. Sekundäres Grasland kann die grüne Vegetation neu bilden, aber die vorherrschenden Pflanzen haben möglicherweise langfristige Veränderungen erfahren und einige einzigartige oder repräsentative Pflanzen im ursprünglichen Grasland sind möglicherweise immer noch nicht zurückgekehrt.
Forscher sind sich noch nicht sicher, inwieweit sich diese Unterschiede in der Pflanzengemeinschaft auf andere Funktionen des Ökosystems auswirken werden. Ob beispielsweise Sekundärrasen genauso effizient Kohlendioxid aus der Atmosphäre absorbieren können wie Urrasen oder ob sie Nährstoffe auf die gleiche Weise zirkulieren lassen, bedarf weiterer Untersuchungen.
Diese Erkenntnisse hatten jedoch direkte Auswirkungen auf die Arbeit zur ökologischen Wiederherstellung von Grünland. Wenn Sie die Bewirtschaftung des Ackerlandes einfach einstellen und auf eine natürliche Erholung warten, kann es sein, dass die resultierende Pflanzengemeinschaft nicht automatisch in den Zustand vor der Störung zurückkehrt. Die Forscher glauben daher, dass, wenn das Ziel nicht nur darin besteht, das Land wieder mit Gras zu bewachsen, sondern ein Ökosystem mit ähnlichen Funktionen und Pflanzenzusammensetzung wie das alte Grasland wiederherzustellen, der Mensch möglicherweise aktiver einbezogen werden muss, beispielsweise durch die Verbreitung einheimischer Pflanzensamen, die Umpflanzung bestimmter Pflanzen usw.
Gleichzeitig betonen Forscher, dass der Schutz bestehender alter Graslandschaften möglicherweise wichtiger ist als die anschließende Wiederherstellung. Denn sobald ein einheimisches Grasland, dessen Entstehung Hunderte von Jahren oder länger gedauert hat, verschwindet, kann es nicht schnell wiederhergestellt werden, indem die Landwirtschaft einfach eingestellt wird. Für diese Ökosysteme sind „Pflanzen nachwachsen lassen“ und „das ursprüngliche Ökosystem wirklich wiederherstellen“ zwei völlig unterschiedliche Prozesse.
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