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10.06.2019

Aussterben von Samenpflanzen massiver als Rote Liste aufzeigt

Anlass

Die Zahl der ausgestorbenen Samenpflanzen ist mehr als viermal größer als bisher die Rote Liste der Weltnaturschutzorganisation IUCN verzeichnet. Zu diesem Ergebnis kommt ein Autorenteam um Aelys Humphreys, das für seine Arbeit auf einen deutlich umfangreicheren Datensatz zurückgegriffen hat als dies bei bisherigen Studie der Fall war. Insgesamt gelten danach fast 600 Arten von Samenpflanzen als ausgestorben – bei insgesamt fast 335.000 dieser Arten.

Das Aussterben von Pflanzenarten gilt als weniger gut dokumentiert und verstanden als bei Säugetieren und Vögeln. Die Autoren der aktuellen Studie betonen, dass es bisher keine globale Analyse gibt, die auch die Situation der Pflanzen umfassend beschreibt. Diese Lücken wollen sie schließen. Sie finden ähnliche Muster wie bei den Säugetieren: Besonders stark betroffen sind artenreiche Regionen und dabei überproportional viele Inseln – dies war so durchaus zu erwarten, denn genau in diesen Regionen leben besonders viele ende­­­­­mische Arten, deren Verschwinden in ihren oft isolierten Habitaten gleichbedeutend mit dem Aussterben der Art ist. Anders als bei Säugetieren und Wirbeltieren im Allgemeinen finden die Autoren kein vermehrtes Aussterben stammesgeschichtlich näher verwandte Arten, was Prognosen zu künftigen Aussterben erschwert.

Die Studie legt weiterhin einige bemerkenswerte Resultate offen: So sind mehrere Dutzend Arten, die in der Roten Liste als ausgestorben geführt werden, nicht endgültig verschwunden. Vielmehr sind etwa genauso viele Arten wiederentdeckt worden, nachdem sie als ausgestorben galten, wie Arten tatsächlich endgültig ausgelöscht sind. Und: Auch wenn die absolute Zahl der ausgestorbenen Arten deutlich höher ist als bisher angenommen, so ist die aktuelle Aussterberate geringer als frühere Arbeiten dies beschreiben. Humphreys und Kollegin beziffern diese mit etwa 500 Mal höher als die sogenannte ‚backround extinction‘ – ältere Studie weisen sie als gut 1.000 Mal höher aus.

Die Studie wurde im Fachjournal Nature Ecology & Evolution veröffentlicht (siehe Primärquelle).

 

Übersicht

  • Dr. Martin Schütz, Leitender Wissenschaftler der Forschungseinheit Ökologie der Lebensgemeinschaften, Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), Birmensdorf, Schweiz
  • Prof. Dr. Thomas Borsch, Direktor des Botanischen Gartens und Botanischen Museums Berlin (BGBM) und Professor für Systematik und Geographie der Pflanzen, Freie Universität Berlin
  • Prof. Dr. Dirk Albach, Leiter der Arbeitsgruppe Biodiversität und Evolution der Pflanzen, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
  • Dr. Jens Mutke, Akademischer Oberrat am Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen, Universität Bonn

Statements

Dr. Martin Schütz

Leitender Wissenschaftler der Forschungseinheit Ökologie der Lebensgemeinschaften, Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft (WSL), Birmensdorf, Schweiz

„Es ist eine enorme Fleißarbeit, die hier mit dem Aufbau einer Datenbank geleistet wurde. Offenbar standen den Royal Botanic Gardens (bei dem drei der fünf Autoren angestellt sind; Anm. d. Red.) die personellen und finanziellen Mittel zur Verfügung. Mit dieser Veröffentlichung wird die Datenbank wohl in Zukunft auch extern genutzt werden können.“

„Die Schlussfolgerung des Autorenteams ist möglicherweise etwas übertrieben, denn – wie sie selbst bemerken – systematische Fehler in der Interpretation von Aussterbedaten werden wohl bleiben, zum Beispiel wegen des verbreiteten Fokus' auf Baumarten zu Lasten von Krautartigen. Dass das vermeintliche Aussterben von einjährigen Pflanzen, die langlebige Samenbanken im Boden bilden, mit Vorsicht zu genießen ist, ist nicht wirklich überraschend. Aber es ist der Verdienst dieser Studie dieses Faktum klar nachzuweisen.“

Auf die Frage, warum die Aussterbe-Situation für Säugetiere und Vögel im Gegensatz zu den Pflanzen vergleichsweise gut dokumentiert ist:
„Es gibt ganz sicher viele Pflanzen, die aussterben, ohne dass wir wissen, dass es sie überhaupt einmal gegeben hat. Darauf weisen die Autoren der Studie auch klar hin. Wahrscheinlich ist – vielleicht mit Ausnahme von Australien – die Botaniker-Dichte dort am größten, wo die Vielfalt an Pflanzenarten eher klein ist. Das Problem ist die schiere Menge an Pflanzenarten: Im Vergleich zu Vögeln gibt es wohl rund zwanzigmal mehr Pflanzenarten und im Vergleich zu Säugetieren wohl 35 Mal mehr. Zudem mögen Pflanzen zwar hübsch blühen, aber das ‚Kindchen-Schema‘ von gewissen Wirbeltieren strahlen sie bestimmt nicht aus. Warmblütige Tiere stehen uns einfach näher. Die große Pflanzenvielfalt erklärt auch den Fokus auf Bäume: Diese sind einfacher zu erheben und zu kontrollieren als nur wenige Millimeter kleine Kräuter.“

„Bei den Gebieten mit vielen endemischen Arten (die überproportional häufig betroffen sind; Anm. d. Red.) handelt es sich oft um Inseln – Hawaii, Madagaskar, Mauritius – oder durch Wüsten oder Ozeane von der restlichen Welt abgetrennte Gebiete – Kapflora Südafrika, West- und Ost-Australien –, was ebenfalls zu einem ‚Insel-Dasein‘ führt. Bei uns in Mitteleuropa findet genau diese Verinselung ebenfalls statt, indem einzelne Naturschutzgebiete mit hoher Biodiversität durch Siedlungen, Verkehrsachsen und industriell bewirtschaftetes Landwirtschaftsland voneinander getrennt werden [1]. Dass diese Inseln in Europa trotz Schutz massiv an Diversität einbüßen, zeigte eine kürzlich veröffentlichte Studie [2] [a] deutlich, die von deutschen Naturschutzgebieten handelt.“

Auf die Frage, inwiefern die Wiederentdeckung von Arten durch vereinzelte Funde gleichbedeutend ist mit der Aufhebung des funktionalen Aussterbens und welche Bedeutung diesen Funden zukommt:
„Das ist etwas schwierig abzuschätzen. Generell hilft es eigentlich wenig, wenn von einer als ausgestorben gemeldeten Art wieder ein paar Exemplare gefunden werden; das Aussterben wäre damit wohl nur aufgeschoben. Gemäß der Studie werden jedoch vor allem an Trockenheit angepasste, einjährige Pflanzenarten wieder gefunden – zum Beispiel in Australien –, aber nicht etwa Arten aus den feuchten Tropen. Das kann tatsächlich bedeuten, dass mit dem Wiederfund auch das funktionale Aussterben beseitigt ist. Kurzlebige Wüstenpflanzen ‚leben‘ vor allem als Samen unerkannt im Boden und das für Jahrzehnte bis Jahrhunderte. Unter den seltenen günstigen Bedingungen schließen sie den Lebenszyklus von der Keimung bis zur Samenproduktion in wenigen Wochen ab, um dann wieder für Jahre unsichtbar zu bleiben. Damit könnten also vermeintlich ausgestorbene Arten tatsächlich langfristig weiterbestehen.“

Prof. Dr. Thomas Borsch

Direktor des Botanischen Gartens und Botanischen Museums Berlin (BGBM) und Professor für Systematik und Geographie der Pflanzen, Freie Universität Berlin

„Die Ergebnisse der Studie sind alles andere als überraschend. Sie zeigt, dass es deutliche Wissens-Unsicherheiten zum Überlebens-Status einzelner Pflanzenarten gibt. Die Autoren haben aus der Literatur kompiliert, dass eine Reihe ausgestorben geglaubter Pflanzenarten wiederentdeckt wurde – ein in der Fachwelt allerdings bestens bekanntes Phänomen. Vielleicht motiviert der Artikel zur Förderung von Feldarbeit, die nötiger ist denn je! Dennoch wird klar, dass eine Reihe von Arten nach bestem Wissen ausgestorben sind.“

„Gerade in den Biodiversitäts-Hotspots – also den Gebieten mit der höchsten Artenvielfalt auf der Erde, aber gleichzeitig zunehmendem menschlichen Einfluss – sind eine Vielzahl von Arten von einem einzigen Sammlungsexemplar in einem Herbarium bekannt, das vor Jahrzehnten gesammelt wurde, oft mit ungenauen Fundortbeschreibungen. Viele dieser Arten sind bisher nicht in Punkto eines Rote-Liste-Status evaluiert und daher auch nicht publiziert und somit in der Statistik der Autoren enthalten. Mit Blick auf den IPBES-Bericht sollten wir festhalten, dass eine Million von Arten gefährdet sind – und noch nicht ausgestorben. Es bleibt also die Möglichkeit, etwas zu tun!“

„Nicht klar ist, wie die Autoren auf eine Anzahl von 334.332 gegenwärtig akzeptierten Arten von Samenpflanzen kommen, denn die ‚World Checklist for Selected Plant Families‘ umfasst nur einen Teil der Pflanzenfamilien, und selbst diese sind wiederum durch neuere Publikationen von Spezialisten für die jeweiligen Verwandtschaftsgruppen überholt. Aber das sind methodische Details.“

Auf die Frage, warum die Aussterbe-Situation für Säugetiere und Vögel im Gegensatz zu den Pflanzen vergleichsweise gut dokumentiert ist:
„Ein Grundproblem ist, dass es noch nicht einmal eine belastbare Liste aller Blütenpflanzen der Welt gibt. Und in vielen artenreichen Verwandtschaftsgruppen – zum Beispiel Gattungen – mit vielen Endemiten ist der Kenntnisstand erschreckend gering! Es wird teilweise lediglich mit Namen von Pflanzen operiert, von denen wir nicht wissen, ob sie überhaupt eigene, biologisch abgegrenzte Arten benennen. Andererseits sind viele Arten nicht entdeckt – es gibt hunderte Neubeschreibungen von Blütenpflanzen derzeit pro Jahr weltweit! Im Rahmen der World Flora Online Initiative haben sich Institutionen aus derzeit 38 Ländern zusammengeschlossen, um ein ständig aktualisiertes weltweites Pflanzeninventar zu erarbeiten – das muss unbedingt gefördert werden!“

„Gut untersucht sind weniger als zehn Prozent aller Blütenpflanzen-Arten. Dazu kommt leider auch, dass die Erforschung der Artenvielfalt durch bürokratische Einschränkungen de facto immer mehr erschwert wird und in Teilen der Welt gerade zum Erliegen kommt. Organismen kennen aber keine Ländergrenzen und ein Verständnis der Artenvielfalt wird nur in internationaler Zusammenarbeit gelingen.“

„Es gibt viele Fälle, in denen vergleichende Analysen der Verwandtschaftsverhältnisse basierend auf DNA-Sequenzen von Proben aus vielen Ländern erst zeigen, was die Arten sind! Diese Zusammenarbeit muss natürlich auf Augenhöhe stattfinden, einschließlich transparenter und sachlich angemessener Regeln – die den Zugang zu genetischen Ressourcen einschließen. Hier braucht es eine Trendwende in der Umsetzung des Nagoya-Protokolls (‚Access and Benefit Sharing on Genetic Resources‘) – wir müssen global die Produktion von Wissens-Benefits für den Schutz der Artenvielfalt erleichtern – Benefits, die dann fair geteilt werden können und frei zur Verfügung stehen! Und: Diese Forschungsbedarfe kommen aus der Grundlagenforschung FÜR Artenvielfalt und nicht aus der Industrie, die Produkte entwickeln möchte.“

„Naturgemäß sind kleinräumig verbreitete Arten – also Endemiten – allein schon durch die geringeren Individuenzahlen eher gefährdet. Endemiten sind aber auch oft an spezielle Standortbedingungen angepasst – das gilt generell, auch für Mitteleuropa. Und solche speziellen Standorte sind oft anfälliger für Umweltveränderungen. Die Analyse der Roten Listen Deutschlands zeigt beispielsweise, dass spezialisierte Arten nährstoffarmer Trocken- oder Feuchtstandorte besonders gefährdet sind: Hier kommt sowohl die Nutzungsintensivierung in der Landwirtschaft als auch der Eintrag von Stickstoff aus Verkehr und Landwirtschaft über die Luft zum Tragen.“

Auf die Frage, inwiefern die Wiederentdeckung von Arten durch vereinzelte Funde gleichbedeutend ist mit der Aufhebung des funktionalen Aussterbens und welche Bedeutung diesen Funden zukommt:
„Hier muss die Frage gestellt werden, wie die Überlebenswahrscheinlichkeit einer wiedergefundenen Art ist. Meist sind das ja dann wenige Populationen. Deren Habitate müssen eine Chance auf Erhalt haben und der genetische Status der Population und die Fitness der Individuen ist wichtig. Die Situation kann je nach Art ganz verschieden sein.“

Prof. Dr. Dirk Albach

Leiter der Arbeitsgruppe Biodiversität und Evolution der Pflanzen, Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Carl von Ossietzky Universität Oldenburg

„Pro Jahr sterben 2,3 Pflanzenarten aus – das ist 500 Mal so hoch wie die Aussterberate vermutlich ohne den Einfluss des Menschen wäre. Damit ist es nicht so schlimm wie von anderen vermutet. Und die Aussterberate von Pflanzen ist geringer als die von Tieren. Doch das Gravierende bei den Ergebnissen ist, dass Pflanzen die Basis für die Vielfalt von Tieren bilden. Das Aussterben einer Pflanzenart zieht potenziell das Aussterben mehrerer Tierarten nach sich.“

Auf die Frage, warum die Aussterbe-Situation für Säugetiere und Vögel im Gegensatz zu den Pflanzen vergleichsweise gut dokumentiert ist:
„Der Tod des letzten Individuums einer Pflanzenart ist schwer zu bestimmen. Das liegt einerseits daran, dass die Individuen häufig in entlegenen Gegenden vorkommen und häufig auch Samen im Boden noch nach einigen Jahren wieder keimen können. Zusätzlich gibt es den Größeneffekt. Je größer, auffälliger und mobiler eine Art ist, desto einfacher ist sie zu entdecken. Daher ist die Aussterberate bei Insekten noch unsicherer als bei Pflanzen.“

„Der Royal Botanic Garden in Kew in Großbritannienhat es sich zur Aufgabe gemacht, als zentraler Anlaufpunkt für die Welt-Flora zu dienen und daher auch kontinuierlich auf den neuesten Stand zu bringen. Rote Listen werden dagegen je nach Land mal alle zehn Jahre, teils in noch häufigeren Abständen auf den neuesten Stand gebracht. Dabei fehlt häufig die taxonomische Expertise für jede einzelne Gruppe. Diese taxonomische Expertise hat der neue Datensatz so gut wie möglich abzubilden versucht. Das setzt jedoch voraus, dass diese Einschätzungen veröffentlicht sind. Auch ich kenne eine Art, die ausgestorben ist, aber dies ist nicht veröffentlicht und daher nicht in der Liste der Autoren der aktuellen Studie.“

„Das Problem der Roten Listen und der Liste hier ist auch das in der Studie angesprochene ‚funktionale Aussterben‘. Das bedeutet, Arten sind zum Aussterben verdammt, wenngleich noch einige Individuen leben. Diese können jedoch nicht langfristig die Art am Leben erhalten, weil die einzelnen Individuen zu weit voneinander entfernt für die Reproduktion vorkommen oder sie in einem Lebensraum vorkommen, wo Samen nicht mehr keimen oder Keimlinge nicht überleben können. Insofern sind auch viele wiederentdeckte Arten in der Regel so selten, dass sie funktionell ausgestorben bleiben. Daher ist das Überleben einzelner Individuen – zum Beispiel in Zoos und Botanischen Gärten oder auch in kleinen Schutzgebieten – zwar gut, um vor dem Aussterben so viel wie möglich über die Art zu erfahren. Ohne eine intakte Umwelt mit Vernetzung der Lebensräume sind jedoch Arten nicht zu retten.“

Dr. Jens Mutke

Akademischer Oberrat am Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen, Universität Bonn

„Aelys Humphreys und ihre Kollegen dokumentieren weltweit für Pflanzen in ihrer sehr detaillierten Studie eine bis zu 500-fach erhöhte Aussterberate. Ihre Ergebnisse liegen damit in einer vergleichbaren Größenordnung wie die ‚mindestens um die zehn- bis mehrere hundertfach erhöhte Aussterberate‘, von der die Autoren des 2019 publizierten Globalen Assessments des Weltbiodiversitätsrats (IPBES) [3] sprechen. Beide Abschätzungen sind von ihrer Methodik dabei noch eher konservativ. Verschiedene modellierende Studien deuten darauf hin, dass die tatsächlichen Aussterberaten noch um das 10-fache höher liegen könnten.“

„Die Autoren konnten für ihre Datenerhebung auf die fast 200-jährige Erforschung der Pflanzenvielfalt durch die Royal Botanic Gardens in Kew in London zurückgreifen – eine der größten und forschungsstärksten botanischen Einrichtungen weltweit. Kew Gardens hat eine lange Tradition bei der Dokumentation der weltweiten Pflanzenvielfalt. Der seit 1893 herausgegebene ‚Index Kewensis‘ war zum Beispiel bis in die 2000er-Jahre die zentrale Liste aller neu beschriebenen Pflanzenarten. Mit dem nachfolgenden ‚International Plant Names Index‘, der ‚World Checklist of selected plant families‘ oder dem ‚State of the worlds plants‘-Bericht stellt Kew auch heute wichtige Referenzwerke.“

„Die von den Autoren dokumentierten 431 ‚wiederentdeckten‘ Pflanzenarten dokumentieren den nach wie vor hohen Forschungsbedarf – gehören aber auch nach ihrer Wiederentdeckung mit meist nur wenigen lebenden Exemplaren zu den hochgradig gefährdeten Arten.“

„Die von Aelys Humphreys und ihren Kollegen zum Vergleich herangezogenen Roten Listen der Weltnaturschutzorganisation IUCN [4] sind die international akzeptierte Referenz zur Gefährdung und Aussterben von Arten. Sie werden von hunderten anerkannten Expertinnen und Experten aus der ganzen Welt erstellt und gepflegt – basierend auf einer stringenten und transparenten, aber eher konservativen Methodik.“

„Eine Bewertung einer Art für die Rote Liste ist ein zeitaufwendiger Prozess. Bis heute sind nur wenige – vergleichsweise ‚artenarme‘ Organismengruppen – vollständig durch die IUCN bearbeitet. Für die Landpflanzen sind bisher erst weniger als zehn Prozent der bekannten Arten für die Roten Listen untersucht. Die bereits vollständig bewerteten Vögel und Säugetiere haben zusammen ‚nur‘ etwa 17.000 Arten – gegenüber etwa 335.000 bekannten Arten von Samenpflanzen. Das sind fast 20 Mal mehr Arten!“

„Es werden jedes Jahr noch über 2.000 Pflanzenarten neu beschrieben – vor allem aus den Tropen. Ihre Vielfalt ist auch über 250 Jahre nach Carl von Linné unvollständig erfasst, obwohl Pflanzen die Grundbausteine aller Landökosysteme bilden – kein Wald ohne Baum, keine Savanne ohne Gras.“

„Gleichzeitig gehen vor allem in den Tropen viele noch kaum erforschte Lebensräume verloren, bevor wir überhaupt erfassen konnten, welche Tier- und Pflanzenarten dort vorkamen. Durch den anhaltenden rapiden Verlust natürlicher Lebensräume verlieren wir unwiederbringlich auch noch unbekannte Arten mit ihrer genetischen Vielfalt und ihren ökosystemaren Funktionen.“

„Die Roten Listen der IUCN bewerten nur das weltweite Aussterbe-Risiko von Arten. Regional oder lokal kann es erhebliche Verluste von Arten und Population geben, ohne dass die Art sofort global gefährdet ist. Trotzdem verändern solche lokalen Verluste ganze Ökosysteme und ihre funktionalen Zusammenhänge. Bei einem gerade erschienenen lokalen Assessment der biologischen Vielfalt der Region Bonn Rhein-Sieg zeigte sich, dass knapp elf Prozent der heimischen Pflanzenarten lokal bereits verloren gegangen sind. In den meisten Bereichen der Region konnte nur noch die Hälfte der ursprünglich heimischen Säugetierarten in den letzten 30 Jahren wiedergefunden werden [5].“

Angaben zu möglichen Interessenkonflikten

Prof. Dr. Martin Schütz: „Interessenkonflikte bestehen keine."

Prof. Dr. Dirk Albach: „Keiner. Die beiden ersten Autoren sind mir persönlich bekannt."

Dr. Jens Mutke: „Ich habe 2005 mit zwei Autoren der aktuellen Studie in einem größeren Team eine Übersichtsstudie über unsere eingeschränkte Kenntnis des Verlusts pflanzlicher Biodiversität veröffentlicht [6]."

Alle anderen: Keine Angaben erhalten.

Primärquelle

Humphreys A et al. (2019): Global dataset shows geography and life form predict modern plant extinction and rediscovery. Nature Ecology & Evolution. DOI: 10.1038/s41559-019-0906-2. 

Literaturstellen, die von den Experten zitiert wurden

[1] McArthur RH, Wilson EO (1967): The theory of island biogeography. Princeton University Press, New Jersey. ISBN: 9780691088365 

[2] Hallmann CA et al. (2017): More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLoS ONE 12(10). DOI: 10.1371/journal.pone.0185809. 

[3] IPBES (2019): IPBES Global Assessment on Biodiversity and Ecosystem Services, Chapter 2.2 Status and Trends – Nature. siehe Kapitel 2.2.5.2.4 ab S. 51 

[4] IUCN (2019): IUCN Red List version 2019-1. Table 1a. 

[5] Mutke J et al. (2019): Die Natur der Region Bonn/Rhein-Sieg. Decheniana Beihefte 41/2019 

[6] Nic Lughadha E et al. (2005): Measuring the fate of plant diversity: towards a foundation for future monitoring and opportunities for urgent action. Philosophical Transactions of the Royal Society, Biological Sciences. Vol 360, Issue 1454. DOI: 10.1098/rstb.2004.1596 

Weitere Recherchequellen

[a] Zur zitierten Studie [2] gibt es ein Research in Context des Science Media Center Germany (2017): Rückgang der Insektenbiomasse um über 75 Prozent.