Luftverschmutzung: Sterblichkeitsrisiko höher als bisher angenommen

Ende letzten Jahres schlugen Forscher der Europäischen Umweltagentur Alarm: Hauptgrund für vorzeitige Todesfälle in Europa sollen die Folgen von Luftverschmutzung sein. Als einer der gravierendsten Verursacher für Herz-Kreislaufbedingte Todesfälle gilt Feinstaub. Jetzt konnte ein Team von Wissenschaftlern um Prof. Dr. Jos Lelieveld vom Max-Planck-Institut für Chemie und dem Direktor der Kardiologie I im Zentrum für Kardiologie der Universitätsmedizin Mainz Univ.-Prof. Dr. Thomas Münzel ermitteln, dass die Folgen von Luftverschmutzung die durchschnittliche Lebenserwartung von Europäern um 2,2 Jahre verringern und dass an Todesursachen in erster Linie Herzkreislauferkrankungen dominieren. Damit liegen die Studienergebnisse, die im European Heart Journal veröffentlicht werden, deutlich über den jüngsten Berechnungen des Global Burden of Disease (GBD) zu den Auswirkungen verschmutzter Luft. Quelle: Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz

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Biologische Vielfalt – Nahrungsnetze der Insekten

Biologische Vielfalt stabilisiert die Interaktionen zwischen den Arten

Der Rückgang der biologischen Vielfalt und der damit einhergehende Verlust von Pflanzenarten haben viele Auswirkungen auf unsere Ökosysteme. Das wurde bisher durch Studien im so genannten Offenland, also in nicht überbauten oder von Gehölzvegetation dominierten Gebieten, gezeigt. Jetzt konnte ein Team von Biologinnen und Biologen der Universität Freiburg nachweisen, dass der Verlust von Baumarten in Wäldern Insektenlebensgemeinschaften und deren Interaktionen untereinander und mit Pflanzen destabilisiert. Somit ist die Baumdiversität in Wäldern wichtig, um die Nahrungsnetze von Insekten zu stärken. Ihre Ergebnisse präsentieren sie in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Proceedings of the Royal Society B“.

Die Forschenden um Dr. Felix Fornoff, Dr. Michael Staab und Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein von der Professur für Naturschutz und Landschaftsökologie untersuchten Blattläuse und Zikaden, die sich vom Saft verschiedener Bäume ernähren. Zudem schauten sich die Biologen die so genannte Trophobiose, eine Interaktion zwischen Blattläusen und Zikaden mit Ameisen, genauer an. Bei der Trophobiose scheiden Blattläuse und Zikaden für die Ameisen Honigtau, eine Art Zuckerwasser, aus. Im Gegenzug beschützen diese sie vor Feinden. Alle Beteiligten haben somit einen Vorteil und gehen eine Symbiose ein.

In einem 50 Hektar großen Waldexperiment in China stehen auf 600 Versuchsparzellen Baumarten in Monokultur und in Mischungen mit bis zu 16 unterschiedlichen Arten. In diesem Aufbau haben die Freiburger Forscherinnen und Forscher über 10.000 Bäume und mehrere 100.000 Blätter auf diese Blattlaus/Zikaden-Ameisen Interaktionen untersucht. Sie konnten zeigen, dass mit zunehmender Vielfalt der Baumarten mehr Blattlaus- und Zikadenarten sowie Ameisenarten vorkommen. Demnach ist die Baumartenvielfalt ausschlaggebend für die Vielfalt der mit den Bäumen assoziierten Insektenarten. Weiterhin konnte das Team um Fornoff, Staab and Klein durch die Analyse der Nahrungsnetze zeigen, dass mit zunehmender Baumartenvielfalt jede Blattlaus- und Zikadenart mit mehr Baumarten interagiert und auch jede Ameisenart mehr Arten als Partner für ihre Symbiose nutzt. Die Vielfalt an Interaktionspartnern bezeichnen die Forscher als Redundanz im Nahrungsnetz. Das bedeutet, dass die Nahrung der Blattläuse und Zikaden sowie der Ameisen bei sich ändernden Umweltbedingungen in diversen Baumbeständen nicht verloren geht.

Originalpublikation:
Fornoff, F., Klein, A.-M., Blüthgen, N., Staab, M. (2019): Tree diversity increases robustness of multi-trophic interactions. In: Proceedings of the Royal Society B, 20182399. doi: 10.1098/rspb.2018.2399

Bedrohte Wildbienen – Verhungern im ländlichen Raum

Um die einheimischen Wildbienen ist es nicht gut bestellt – mehr als die Hälfte aller Arten ist gefährdet. LMU-Wissenschaftler haben untersucht, welche besonders anfällig sind. Spätfliegende Bienen auf dem Land sind besonders betroffen.

Wildbienen sind als Blütenbestäuber ökologisch unverzichtbar und damit von enormem ökonomischen Nutzen. Doch von den über 500 Wildbienenarten in Deutschland sind mehr als die Hälfte bedroht oder lokal schon ausgestorben. Die LMU-Biologin Susanne Renner, Inhaberin des Lehrstuhls für Systematische Biologie und Mykologie sowie Direktorin des Botanischen Gartens München-Nymphenburg, hat nun mit ihrem Team anhand von Veränderungen der Roten Liste untersucht, welche Faktoren den Rückgang der Wildbienen verursachen. Ihre Ergebnisse, über die sie im Fachmagazin Proceedings of the Royal Society B berichten, legen nahe, dass die Bienen in landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten vor allem im Spätsommer zu wenig Nahrung finden.

Wildbienen – zu denen auch die Hummeln gehören – sammeln wie Honigbienen Nektar und Blütenstaub und spielen deshalb eine wesentliche Rolle bei der Bestäubung von Blütenpflanzen – dabei sind einige Arten sogar effektiver als Honigbienen. Hummeln etwa besuchen im gleichen Zeitraum rund drei- bis fünfmal mehr Blüten. Der Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND) gibt den monetären Wert der Insektenbestäubung in Europa auf über 14 Milliarden Euro pro Jahr an, manche Pflanzen wie Tomaten oder Glockenblumen werden ausschließlich von Wildbienen bestäubt. Aber wie aktuelle Studien (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006320718313636) zeigen, nimmt die Zahl der Insekten weltweit dramatisch ab – und das gilt auch für die Bienen. „Allgemein scheint die Artenvielfalt von Bienen aufgrund der intensiven Landwirtschaft und des verstärkten Einsatzes von Pestiziden, die sich beide negativ auf Nahrungsquellen und Nistmöglichkeiten auswirken, rückläufig zu sein“, sagt Renner. „Wir wollten herausfinden, welche Eigenschaften bestimmte Arten besonders anfällig dafür machen, lokal auszusterben.“

Für ihre Untersuchung nutzten die Wissenschaftler Veränderungen des in der sogenannten Roten Liste festgehaltenen Gefährdungsstatus einheimischer Wildbienenarten, der in Deutschland seit mehr als 40 Jahren erfasst wird. „Auf der Basis dieser Daten haben wir untersucht, welche artspezifischen Eigenschaften – etwa Habitatwahl, Pollen-Spezialisierung, Körpergröße, Nistplatzwahl, Dauer der Flugaktivität und Zeitpunkt des Auftretens während der Saison – statistisch den Gefährdungsstatus beziehungsweise das Aussterben einer Art voraussagen“, sagt Renner.

Insgesamt konnten die Wissenschaftler 445 der 561 in Deutschland bekannten Bienenarten in ihre Analyse einbeziehen und somit 79 Prozent der deutschen Bienenfauna abdecken. Dabei zeigte sich zu ihrer Überraschung, dass die Spezialisierung auf bestimmte Blüten entgegen ihrer Erwartung keinen Effekt hatte. „Zwei Faktoren allerdings waren extrem stark mit einer Gefährdung korreliert: Die Habitatpräferenz –, also die Spezialisierung auf einen Lebensraum – und eine Flugzeit erst im Spätsommer“, sagt Michaela Hofmann, Doktorandin in Renners Team und Erstautorin des Papers. Das Bienenvorkommen in den Städten ist vergleichsweise stabil, und auch die Bienen, die im Frühling ausfliegen, wie etwa die gehörnte Mauerbiene (Osmia cornuta), gelten als nicht gefährdet. Im Gegensatz dazu erhöhten enge Lebensraumpräferenzen, eine kurze Flugzeit und das Auftreten erst im Spätsommer das Aussterberisiko. „Den Spätfliegern – dazu gehört beispielsweise die Zahntrost-Sägehornbiene (Melitta tricincta) – vor allem auf dem Land geht es unserer Interpretation nach nicht gut, weil es dort dann nicht mehr genug Nahrung gibt. Landwirtschaftlich intensiv genutzte Flächen sind im Spätsommer von Blüten ausgeräumt, während es im Frühling wenigstens noch Massenpflanzen wie Raps und blühende Obstplantagen gibt“, sagt Renner. Dieser Faktor ist für die Wissenschaftler der wahrscheinlichste Grund für den Rückgang der Wildbienenarten in Deutschland.

Die Förderung umweltfreundlicher Anbaumethoden, wie sie im Volksbegehren Artenvielfalt gefordert werden, könnte auch spätfliegenden Bienenarten zugutekommen, sagt Renner. Helfen würden nach Ansicht der Wissenschaftler beispielsweise eine seltenere Mahd, die Anlage von Blühstreifen oder das Stehenlassen von Ackerrandstreifen mit Ackerunkräutern. In Bayern kommen derzeit an einem Runden Tisch Initiatoren und Kritiker des Volksbegehrens zusammen, um an einem Kompromiss für den Gesetzesentwurf zu arbeiten. „Aber auch Hobbygärtner können jetzt schon Bienen helfen, indem sie auf vielfältige Hausgärten ohne Pestizide und Mähroboter setzen“, sagt Renner. Proceedings of the Royal Society B 2019