"Sekundärwälder sind ein Punkt der Hoffnung"

Am Tag des Artenschutzes 2021 spricht Daisy Dent über die überraschend schlaue Wissenschaft, wie Wälder vom Rand des Abgrunds zurückkommen können

3. März 2021

Nachrichten rund um globale Wälder sind selten positiv. Unsere Wäldern beherbergen 80% aller Landtiere und stellen die größte "Kohlenstoffsenke" zur Reduktion globalen CO2 dar. Dennoch standen sie im Laufe der Menschheitsgeschichte unter anhaltendem Druck. Jetzt befinden sie sich am Scheideweg der zahlreichen globalen Krisen, mit denen wir derzeit konfrontiert sind, vom Klimawandel bis zum Verlust der biologischen Vielfalt. Als Forscherin, die die Abholzung tropischer Regenwälder untersucht, genießt Daisy Dent einen erfrischend positiven Blick auf die entwaldete Landschaft. Ihre Arbeit, die Veränderungen in der Zusammensetzung von Bäumen und Vögeln im Laufe der Waldfolge dokumentiert, hat gezeigt, wie schnell degradierte Wälder den Artenreichtum und die komplexe Struktur wiedererlangen können. Letztes Jahr wechselte sie als Humboldt-Forschungsstipendiatin von der University of Stirling zum MPI-AB. Um die Wälder am internationalen Tag des Artenschutzes 2021 bekannt zu machen, sprechen wir mit Daisy über ihre früheren Arbeiten zu Wäldern in Panama und Borneo und über ihre Pläne in Konstanz, ihre Forschung zu Renaturierung der Wälder in den Big-Data-Moment der Tierverfolgung einzubinden.

Daisy Dent (links) ist nach Konstanz gewechselt, um die Bewegung von frugivoren Tieren und die Ausbreitung von Samen über verschieden stark degradierten tropischen Landschaften zu untersuchen.

Was sind deine Pläne für die Kombination von Waldforschung und Tierverfolgung am MPI-AB??

Tukane gehören zu den wenigen Vögeln, die Pflanzen mit großen Samen verbreiten können und spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbreitung in Wäldern in Mittel- und Südamerika.  Sie sind besonders wichtig in jungen Wäldern, die auf verlassenem Land wachsen, da sie Samen vieler verschiedener Arten einbringen, die dem Wald helfen, eine vielfältige Baumgemeinschaft zu regenerieren.

Während meiner Zeit am MPI-AB plane ich, die Bewegung frugivorer Tiere und die Verbreitung von Samen über unterschiedlich degradierten tropischen Landschaften zu untersuchen und zu verstehen, wie tiervermittelte Samenverbreitung die sekundäre tropische Waldsukzession in diesen Kontexten formt. Biotische Interaktionen stärken die Integrität von tropischen Tieflandwäldern, und fruchtfressende Tiere sind für die effektive Reproduktion von >70% der tropischen Bäume verantwortlich. Die Samenverbreitung durch Vögel und Säugetiere spielt eine entscheidende Rolle bei der Festlegung, welche Baumarten sich in isolierten, sich regenerierenden Wäldern ansiedeln, während die Ansiedlung fruchttragender Bäume in der breiteren Landschaft wiederum Nahrungsquellen für Frugivoren bietet. Die Daten der Tierverfolgung werden es uns ermöglichen, zu kartieren, welche Gebiete innerhalb einer Landschaft sich ohne Hilfe regenerieren werden und wo ein Eingreifen entscheidend sein kann, um Aufforstungs- und Schutzziele zu erreichen. Wir werden bestehende Tracking-Daten von Frugivoren von movebank.org verwenden - es gibt bereits eine ganze Reihe von Daten über die Bewegungen von Frugivoren in diesen Archiven, aber die meisten davon stammen aus zusammenhängenden Wäldern. Fledermäuse und Vögel sind wichtige Ausbreitungsorgane in degradierten und fragmentierten Waldlandschaften, indem sie Samen von fruchttragenden Bäumen an Regenerationsstandorte übertragen. Mein Doktorand Adam Fell verfolgt frugivore Vögel und Fledermäuse in degradierten Agrarlandschaften in Panama, um zu untersuchen, wie Bewegungsmuster mit der Waldbedeckung und -struktur zusammenhängen. Ich werde mit Meg Crofoot zusammenarbeiten und hoffe, dass ich auch mit Dina Dechmann und Kamran Safi bei der Fledermausverfolgung und Datenanalyse zusammenarbeiten kann, wenn sich das Projekt weiterentwickelt.

Hattest du kürzlich irgendwelche Abenteuer im Regenwald?

Sämlingsteppich nach einem Mastereignis von Dipterocarp-Samen in Borneo.

Im Jahr 2019 sind wir auf die Insel Borneo gereist, um das größte Mastfrucht-Ereignis seit einem Jahrhundert auf der Insel zu beobachten. Es überrascht nicht, dass dieses Ereignis mit der Arbeit der Tiere in diesem System zusammenhängt. Während viele Tiere in tropischen Wäldern Baumfrüchte fressen und die Samen mit ihrem Kot verteilen, sind einige Tiere Samenräuber und ernähren sich von den Samen selbst. Vor allem Nagetiere und Wildschweine lieben es, sich an Palmnüssen und den großen Samen einiger Baumkronen zu laben. In Südostasien haben die Wälder eine Strategie entwickelt, die es einigen Samen ermöglicht, zu entkommen. Hier produzieren die Bäume jahrelang keine Samen, um die Samenräuber absichtlich auszuhungern. Dann, in einem einzigen Jahr, produzieren Hunderte von Waldbaumarten gleichzeitig riesige Ernten von Früchten, die die Samenfresser sättigen, so dass einige Samen überleben und zu Sämlingen und schließlich zu erwachsenen Palmen oder Bäumen heranwachsen. Diese Fruchtbildungsereignisse werden "Mast" genannt und treten typischerweise nur alle 7-10 Jahre in Verbindung mit seltenen klimatischen Auslösern auf, wie z. B. einer schweren Dürre. Einer meiner Doktoranden hat das Schicksal der Sämlinge untersucht, die sich nach diesem unglaublichen Mast-Ereignis ansiedelten, in ungestörten und abgeholzten Wäldern, die sich entweder natürlich regenerieren oder aufgeforstet wurden.

Du untersuchst, wie sich Wälder regenerieren. Was hast du darüber gelernt, wie sich diese degradierten Sekundärwälder erholen?

Fragmentierter Wald angrenzend an Viehweiden in Panama.

Sekundärwälder, die nach der Abholzung von Tropenwäldern nachwachsen, machen heute mehr als 50 % der verbleibenden Tropenwälder der Welt aus. Diese Wälder wachsen auf abgeholztem Land nach, oft nachdem Ackerland aufgegeben wurde, und können schnell Artenreichtum und komplexe Strukturen aufbauen. Jüngste Studien in neotropischen Sekundärwäldern haben gezeigt, dass sich der Baumartenreichtum im Durchschnitt innerhalb von 20 Jahren auf 80 % der Werte des alten Waldes erholen kann, und die oberirdische Biomasse kann sich in etwas mehr als 60 Jahren auf 90 % der Werte des alten Waldes erholen. Diese Zahlen verdeutlichen, dass Sekundärwälder eine wichtige Rolle bei der Erhaltung von tropischen Waldarten und Ökosystemleistungen spielen können, aber nicht alle Aspekte der Waldstruktur und -vielfalt erholen sich in diesen kurzen Zeiträumen. Die Artenzusammensetzung ist typischerweise der letzte Aspekt von Sekundärwäldern, der sich erholt, und viele Studien gehen davon aus, dass die Erholung hin zu einer Zusammensetzung alter Waldarten mehrere Jahrhunderte dauern kann. Generell finde ich, dass die Sekundärwaldforschung ein Punkt der Hoffnung in dieser Zeit der eher düsteren Umweltnachrichten ist.

Ein Luftbild des sich regenerierenden tropischen Sekundärwaldes entlang des Chagres-Flusses in der Nähe von Gamboa, Panama.

Letztes Jahr hast du in Science einen Artikel veröffentlicht, der zeigt, dass langlebige tropische Bäume eine herausragende Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung spielen. Wie sieht die Zukunft für tropische Wälder unter dem Klimawandel aus?

In dieser Studie haben wir ein Modell entwickelt, das die Veränderung der Biomasse und der Zusammensetzung der Baumarten der Tropenwälder unter Verwendung von fünf verschiedenen ökologischen Strategien vorhersagt. Damit konnten wir untersuchen, wie sich tropische Wälder in den kommenden Jahrzehnten und sogar Jahrhunderten verändern könnten. Das Interessante an dieser Studie ist, dass wir die Veränderungen in der Zusammensetzung eines tropischen Waldes, der viele hundert Baumarten beherbergt, genau vorhersagen konnten, indem wir sie in nur fünf funktionale Gruppen oder ökologische Strategien gruppierten. Tropische Sekundärwälder könnten eine entscheidende Rolle bei der Abschwächung des Klimas spielen, indem sie atmosphärischen Kohlenstoff aufnehmen und in organische Materie binden. Das in dieser Studie vorgestellte Modell sagt Veränderungen der Biomasse und des Kohlenstoffs in sich regenerierenden Sekundärwäldern genau voraus, was darauf hindeutet, dass eine begrenzte Anzahl von ökologischen Strategien ausreicht, um die Erholung von Baumgemeinschaften nach Störungen zu beschreiben.

Kann etwas getan werden, um die Waldverjüngung zu fördern, wie z. B. die aktive Anpflanzung von Schlüsselarten?

Dieser Wald in Zentralpanama ist seit mehr als 600 Jahren nicht mehr gestört worden. Die Vielfalt der Baumarten und Altersklassen kann man im Kronendach des Waldes sehen.

Die Regeneration von Tropenwäldern ist ein komplexer Prozess, der von biotischen, abiotischen und anthropogenen Faktoren reguliert wird und schwer vorhersehbar sein kann. Tropische, vom Menschen veränderte Landschaften sind dynamische Mosaike aus verschiedenen Landnutzungen, einschließlich verbliebener und nachwachsender Waldfragmente, Weideland und Landwirtschaft, und die Vorhersage von Waldsukzessionsraten kann in diesen Kontexten aufgrund der unterschiedlichen Waldbedeckung in der Landschaft, der Entfernung zu ungestörtem Wald, laufenden Störungsregimen usw. besonders schwierig sein. Die meisten Forschungen zu Sekundärwäldern wurden in der Neotropis durchgeführt, wo wir feststellen, dass sich Wälder am schnellsten an Standorten in der Nähe bestehender Wälder und auf nicht intensiv oder extensiv bewirtschaftetem Land regenerieren. Einige Standorte können sich nicht natürlich regenerieren und vielfältige und strukturell komplexe Wälder bilden, da sie zu weit entfernt oder zu isoliert von Samenquellen und -ausbreitern sind. An diesen Standorten kann eine Aufforstung erforderlich sein, um die Sukzession zu unterstützen und zu beschleunigen. Das Aufforstungsmanagement beinhaltet oft das Schneiden von Lianen (holzige Reben), um die Konkurrenz mit Bäumen zu reduzieren, und die Anreicherung mit Setzlingen von Waldarten alten Ursprungs. Diese Aufforstungstechniken werden in südostasiatischen Wäldern ausgiebig angewandt, und wir untersuchen aktuell die Erholung von Baum- und Sämlingsgemeinschaften in aufgeforsteten und in natürlich regenerierenden abgeholzten Wäldern in Borneo.

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