Auswirkungen von Nahrungskettenunterbrechungen: Ökosystemeffekte verstehen

Auswirkungen von Nahrungskettenunterbrechungen

Nahrungsketten oder Nahrungsnetze sind die Fressinteraktionen von Organismen in einer Gemeinschaft und können verwendet werden, um die Auswirkungen auf das Ökosystem des Fehlens oder der Knappheit eines Gliederorganismus zu veranschaulichen. Jeder Organismus in einem Nahrungsnetz spielt eine wichtige Rolle innerhalb dieses Netzes, und Veränderungen in der Anzahl einer einzelnen Art können eine dramatische Kettenreaktion verursachen, die sich im gesamten Netz ausbreiten kann. Das Center for Conservation and Biodiversity (CBC) am American Museum of Natural History stellte fest, dass „Die Gesundheit aller Arten auf der Erde weitgehend durch die komplexen Verknüpfungen und Interaktionen zwischen Organismen und den Systemen, in denen sie leben, bestimmt wird.“

Nahrungsnetz-Terminologie

Das CBC sagt, dass der Begriff „Nahrungskette“, definiert als „eine einfache Fressinteraktion“, von Wissenschaftlern nicht mehr bevorzugt wird. Der neue Begriff für die komplexen Fressmuster von Arten in einer biologisch vielfältigen Gemeinschaft ist „Nahrungsnetz.“ Gemeinschaftsökologen, die Wissenschaftler, die Nahrungsnetze und verwandte Themen erforschen, verwenden das Adjektiv „trophisch“, um Fressbeziehungen zu beschreiben. Zum Beispiel gibt es eine trophishe Interaktion zwischen Füchsen, Rotkehlchen und Regenwürmern, weil Rotkehlchen Regenwürmer fressen und Füchse Rotkehlchen und ihre Eier fressen. Gemeinschaftsökologen schenken einer „Schlüsselart“ eines Ökosystems besondere Aufmerksamkeit. Die Schlüsselart, oft ein Raubtier, hat einen signifikanten Einfluss auf das Nahrungsnetz, selbst bei geringer Anzahl in der Gemeinschaft, weil sie Arten kontrolliert, die sonst zu viel von einer vitalen Ressource wie Bäumen und anderem Pflanzenleben verbrauchen würden. Zum Beispiel führte die Wiedereinführung von Wölfen in den Yellowstone-Nationalpark laut der Organisation Keystone Conservation zur Wiederherstellung des Singvogellebensraums. Singvögel sind im Park jetzt zahlreich, weil Wölfe die Anzahl der Elche reduziert haben, die übermäßig Weiden und Pappeln abgegrast hatten.

Verschwinden einer Art

Um zu veranschaulichen, was passiert, wenn es eine Störung in einer Nahrungskette oder einem Netz gibt, erstellte das CBC eine Tabelle eines Wald-Kelp-Ökosystems mit und ohne Seeotter, um die negativen Auswirkungen des Fehlens dieses Raubtiers zu zeigen. Seeotter, eine sehr hungrige Schlüsselart, fressen Seeigel, die einen signifikanten Einfluss in einem Ökosystem haben, weil sie massive Mengen an Kelp und wirbellosen Skeletten verbrauchen. Daher beeinflusst alles, was die Seeigelpopulation signifikant beeinträchtigt, direkt die gesamte Kelp-Wald-Gemeinschaft. Wenn Seeotter vorhanden sind, wird die Seeigelpopulation im Zaum gehalten und die Kelp-Wald-Gemeinschaft gedeiht. Leider haben Schwertwale begonnen, Seeotter zu fressen, weil Seelöwen, ihre bevorzugte Beute, im Rückgang sind. Der daraus resultierende Rückgang der Seeotterpopulationen in einigen alaskischen Gewässern hat zu kargen, kelp-verarmten Ökosystemen geführt, die von angeschwollenen Populationen von Seeigeln dominiert werden.

Kaskadiernde Aussterben

Schreibend für das Journal „Animal Ecology“ stellen die Ökologen Anna Eklof und Bo Ebenman fest, dass „Der Verlust einer Art aus einer ökologischen Gemeinschaft eine Kaskade von Sekundäranstößungen auslösen kann.“ Die Forscher fanden heraus, dass einfache Gemeinschaften anfälliger für Artenverlust sind als komplexe Gemeinschaften. Die häufigste Ursache für sekundäre kaskadierende Aussterben ist ein „direkter Bottom-up-Effekt“, bei dem Konsumenten aussterben, weil nichts mehr für sie zu fressen übrig ist. Ein Beispiel, das von National Geographic News berichtet wird, besagt, dass ein Klimawandel das Waldwachstum förderte, das niedrigere Pflanzenarten abtötete, indem es das Sonnenlicht blockierte. Mammuts, die von den Pflanzen für Nahrung abhingen, starben als Folge aus.

Frühwarnsignale

Eine Reihe von Experimenten, die von einem Team von Forschern unter der Leitung von S.R. Carpenter durchgeführt wurden, zeigte, dass statistische Methoden angewendet werden können, um frühe Signale zu identifizieren, dass Ökosysteme katastrophale Veränderungen durchmachen könnten. Zum Beispiel können Statistiker die Rückkehrrate einer Art von einem Ereignis aufzeichnen, das ihre Zahlen verringert oder erhöht, und feststellen, ob es eine signifikante Verlangsamung oder Beschleunigung dieser Rate über die Zeit gibt.

Laut der Studie, die 2011 im Journal „Science“ veröffentlicht wurde, sind die Ergebnisse des Teams wichtig, weil die Störung einer ökologischen Gemeinschaft schließlich zu großflächigen negativen Auswirkungen auf wichtige Ressourcen wie Wasser, Fische, Wälder und Weideland führen könnte.