In wachsenden Städten geht die verwandtschaftliche Vielfalt der Pflanzenwelt immer mehr verloren

Die Meldung hat es in sich: „Urbanisierung kostet fast fünf Milliarden Jahre Evolutionsgeschichte“, heißt die jüngste Meldung aus dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ). Da haben die Wissenschaftler wohl ein bisschen zuviel Sekt getrunken, als sie in der vergangenen Woche so übermütig ihr 25-jähriges gefeiert haben. Man darf nicht alles summieren. Auch wenn die Warnung berechtigt ist.

Worum geht es? Um eine der wichtigsten Fragen, mit denen sich nicht nur das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) im Speziellen und der große mitteldeutsche Forschungsverbund des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) im Allgemeinen beschäftigen: Was passiert mit der Artenvielfalt auf unsere Erde, wenn immer mehr Menschen in großen Städten leben und diese Riesenstädte immer mehr Landfläche einnehmen?

Dabei gehen zusammenhängende Lebensräume und viele wertvolle Biotope verloren. In der Regel herrscht dann Monokultur – selbst Parks werden ja intensiv bewirtschaftet, der Nutzungsdruck auf den verbliebenen Grünflächen ist enorm.

Dabei sind 60 Prozent der Flächen, die 2030 voraussichtlich städtisch sein werden, heute noch gar nicht bebaut, vermuten die Forscher. Denn nicht nur in Sachsen ziehen immer mehr Menschen in die Großstadt. Weltweit ist dieser Trend zu sehen.

Wie sich die biologische Vielfalt dadurch verändert, lasse sich nur rückblickend feststellen. Aber wie macht man das?

Denn für die meisten Städte gibt es erst seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts systematische Erhebungen der biologischen Vielfalt. Mit einer erstaunlichen Ausnahme für eine Stadt in Mitteldeutschland.

Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) zeigen nun anhand historischer Daten, wie sich die Vielfalt von Pflanzen in der Region Halle (Saale) in über 300 Jahren der Verstädterung verändert hat und machen Vorhersagen für die Zukunft.

Die Wissenschaftler nutzten dafür von Botanikern seit dem 17. Jahrhundert veröffentlichte Artenlisten sowie Daten aus Herbarien. Bereits in den 1680er Jahren erfasste beispielsweise der botanisch interessierte Arzt Christoph Knauth die Pflanzenarten, die damals auf dem Gebiet der heutigen Stadt Halle vorkamen. Dabei beschränkte er sich nicht – wie bis ins 17. Jahrhundert üblich – auf die Pflanzen, die von pharmazeutischem Interesse waren, sondern erstellte eine weitgehend vollständige Artenliste.

Dabei wollte er gar nicht die Vielfalt der Hallenser Pflanzenwelt allein darstellen, sondern eine anwendbare wissenschaftliche Klassifikation der Pflanzenwelt schaffen. Mit seinem System hat sich später Carl von Linné kritisch auseinandergesetzt.

Aber ein Mann, der so systematisch denkt und arbeitet, der schafft quasi nebenbei auch ein belastbares Artenverzeichnis für eine Stadt wie Halle. Auch wenn Halle zu Knauths Zeit – bedingt durch den 30-jährigen Krieg und seine Folgen – gerade einmal 4.000 Einwohner hatte.

Sein Werk „Enumeratio Plantarum Circa Halam Saxonum Et In Eius Vicinia, Ad Trium Fere Milliarium Spatium, Sponte Provenientium“ publizierte Knauth im Jahre 1687. Verlagsort war das benachbarte Leipzig. Mehr als 20 Botaniker erfassten die hallesche Flora im Laufe der darauf folgenden Jahrhunderte, in denen sich die Bevölkerung der Stadt mehr als verzehnfachte, schreiben die Autoren des UfZ. Eine echte Untertreibung. Tatsächlich hat sich die Bevölkerung von Halle verfünfundfünfzigfacht – von besagten 4.000 auf 220.000. Und das ist – verglichen mit Millionenstädten wie Peking, Tokio, London oder Paris – noch eine sehr verhaltene Entwicklung, bei der – entlang der Saale – auch zahlreiche Grüninseln erhalten geblieben sind.

Das Grün verschwindet auch nicht aus den großen Städten. Aber es verändert sich drastisch, stellen die Forscher jetzt fest.

Anhand dieser umfassenden Daten zeigte das Team um die UFZ-Geoökologin Dr. Sonja Knapp, dass die Zahl der Pflanzenarten in Halle zwischen dem Ende des 17. Jahrhunderts und dem Beginn des 21. Jahrhunderts deutlich gestiegen ist – von 711 auf 860 Arten. Zugleich sank allerdings die verwandtschaftliche Vielfalt der Pflanzen: Einheimische Arten aus verschiedensten Pflanzenfamilien starben regional aus und wurden durch enger verwandte Arten ersetzt. Dazu zählen sowohl häufige einheimische Arten als auch gebietsfremde Arten, die aus anderen Regionen der Welt stammen.

Der Japanische Staudenknöterich (Fallopia japonica) kommt, wie auch der eng verwandte Schling-Flügelknöterich, seit dem Ende des 20. Jahrhunderts in Halle vor. Die in Deutschland gebietsfremde Art wächst gut auf warmen, stickstoffreichen Standorten. Foto: UFZ / André Künzelmann

Und dann kommt die Zahl, mit der das UFZ die Welt erschreckt: Als die Forscher die Summe aller Astlängen im Stammbaum, die verloren gegangen sind, berechneten, kamen sie zu dem Ergebnis, dass im Raum Halle 4,7 Milliarden Jahre Evolutionsgeschichte verloren gegangen sind – so stark sank die berechnete verwandtschaftliche Vielfalt.

Das macht man eigentlich nicht. Denn die hier summierte Entwicklung der verschiedenen Arten fand zeitgleich statt, nicht hintereinander. Mit 4,7 Milliarden Jahren würde einfach mal das komplette Leben auf der Erde ausgelöscht sein, denn das blickt – von den primitivsten Einzellern angefangen – gerade einmal auf 4 Milliarden Jahre zurück. Wobei neuere Forschungen auch vermuten lassen, dass noch ein paar Millionen dazu kommen könnten und sich Leben schon sehr früh nach Entstehung der Erde bildete. Die Erde selbst entstand vor 4,6 Milliarden Jahren.

Die Summierung unterschiedlicher Stammbäume macht auch deshalb keinen Sinn, weil etliche dieser Arten (zumindest heute noch) an anderen Orten des Planeten vorkommen. Sie sind also nicht ausgestorben, weil sie in Halle verschwunden sind. Aber das Beispiel Halle zeigt eben auch, wie diese Arten aus zunehmend verdichteten Städten verschwinden. Ihr Lebensraum schrumpft. Und in manchen Fällen wird dann aus einer „bedrohten Art“ tatsächlich eine ausgestorbene, weil auch außerhalb der Städte die Artenvielfalt schrumpft. Hauptgrund dort sind die intensiven Bewirtschaftungen von Feldern und Wäldern und (im Grunde parallel zur Stadt) die Uniformierung der Landschaften, die von riesigen Monokulturen dominiert werden. Und diese Biotope sind in höchstem Maße instabil und immer weniger resistent gegen Stress aller Art.

Der Baum des Lebens verliert nicht an Länge, sondern an Breite. Er wird immer dünner.

Zusätzlich zu diesem Rückblick in die vergangenen drei Jahrhunderte wagten die Wissenschaftler einen Blick in die Zukunft: Das Team berechnete, wie sich die aktuelle verwandtschaftliche Vielfalt der halleschen Flora ändern würde, wenn zum einen die auf der Roten Liste der gefährdeten Arten genannten Pflanzen aus Halle verschwinden würden und zum anderen die in Deutschland häufigsten gebietsfremden Arten, die es in Halle noch nicht gibt, dort einwandern würden.

„Die verwandtschaftliche Vielfalt wird sehr wahrscheinlich weiter sinken“, sagt Dr. Marten Winter, der seitens des iDiv an der Studie beteiligt war.

Und dann die formulierte Warnung: Die verwandtschaftliche Vielfalt von Pflanzen gilt als wichtige Grundlage der Stabilität von Ökosystemen. Sie fördert die Vielfalt anderer Organismen und kann die Produktion von Biomasse steigern.

Wie viele Millionen Jahre Evolutionsgeschichte verloren gehen müssen, damit Ökosysteme instabil werden, sei bislang allerdings ungeklärt. Die Wissenschaftler plädieren daher für einen vorsorgenden Schutz der biologischen Vielfalt. Möglicherweise auch, weil die Frage falsch gestellt ist. Denn hinter den „Millionen Jahre Evolutionsgeschichte“ verbergen sich hochkomplexe Biotope, in denen jede einzelne vertretene Art wichtige ökologische Funktionen erfüllt. Je komplexer diese Organismensysteme (noch) sind, umso widerstandsfähiger sind sie zum Beispiel auch gegen Wetterextreme und Klimawandel. Sie haben noch die notwendigen Puffer und Reserven.

Da der Verlust der verwandtschaftlichen Vielfalt in Halle primär durch den Verlust einheimischer Arten getrieben wurde – darunter viele Arten, die auf nährstoffarme und kühle Lebensräume angewiesen sind – plädieren Sonja Knapp und ihre Kollegen für einen verstärkten Schutz dieser Arten und ihrer Lebensräume.

Das Plädoyer kann sich nur an Kommunalverwaltungen richten, die sich bislang noch nicht wirklich Lorbeeren damit verdient haben, in den Stadträumen nicht nur irgendwelche Grünflächen zu erhalten, sondern große und geschützte Biotope, die eben von niemandem bewirtschaftet werden, sondern in ihrem Bestand geschützt sind. Eine Eule auf gelbem Grund allein genügt dazu nicht. Wiederherstellung und Erhalt unberührter Naturschutzgebiete auch in urbanen Räumen muss auch zur Aufgabe der Kommunen werden.