Wissenschaftler der Universitäten Osnabrück, Marburg und Bayreuth haben zum ersten Mal die Konkurrenz einer Nutzpflanze (Weidegras) mit einem invasiven „Unkraut“ (dem tropischen Adlerfarn) in Abhängigkeit von den aktuellen Umweltbedingungen in einem Modell dargestellt und durch begleitende physiologische und biochemische Messungen die Mechanismen der Konkurrenz aufgedeckt. Das Projekt wurde im Rahmen der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschergruppe „Tropical Mountain Forests“ durchgeführt.
In den Anden Südecuadors wird der extrem biodiversitätsreiche Bergregenwald für die Erzeugung von Weideflächen gerodet, die aber durch die schnelle Invasion des Adlerfarns in wenigen Jahren unbrauchbar werden. Neue Rodungen und die weitere Vernichtung der biologischen Vielfalt sind die Folge. Im intensiv untersuchten Forschungsgebiet im Tal des San Francisco-Flusses laufen langfristige Messungen des Klimas, des Pflanzenwachstums, der Böden und des Wasserhaushalts, um alle wichtigen Parameter in die Modellrechnung zur Simulation und Vorhersage der Entwicklung der Vegetation einsetzen zu können.
Prof. Dr. Renate Scheibe, Universität Osnabrück
An einem Höhengradienten konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler nun in der im hochrangigen Wissenschaftsjournal PlosOne erschienenen Studie zeigen, dass insbesondere die mit der Höhe abnehmenden Temperaturen und zunehmende UV-Strahlung für den Erfolg des sich auf den Weiden schnell durchsetzenden Adlerfarns verantwortlich sind. Mitarbeiter, Studenten aus der Arbeitsgruppe Pflanzenphysiologie unter der Leitung von Prof. Dr. Renate Scheibe von der Universität Osnabrück haben auch bereits in früheren Projekten in Forschungsaufenthalten im Feld Photosynthesemessungen durchgeführt und anschließend unter kontrollierten Bedingungen im Gewächshaus die molekularen Ursachen für die unterschiedlichen Stressantworten der beiden konkurrierenden Arten ermittelt.
Hauptgebäude der Universität Osnabrück Foto: Uni Osnabrück
„Die Freilandforschung bietet die einmalige Möglichkeit, neben der Analytik im Labor auch die Lebenserscheinungen der verschiedenen Pflanzen in ihrem natürlichen Habitat und in der Konkurrenz kennenzulernen“, so Prof. Scheibe. Daten aus Gewächshaus und Freiland ermöglichen weiterhin Berechnung und Vorhersage der pflanzlichen Leistungen unter sich ändernden Umweltbedingungen, gerade auch in den durch menschliche Nutzung und den Klimawandel stark gefährdeten Biodiversitätszentren.