Erste globale Datenbank zur Vegetation der Erde

Um die Vielfalt der globalen Vegetation zu beschreiben, braucht es nur wenige Merkmale jeder Pflanzenart. Dies zeigt ein internationales Forscherteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig, an dem auch Schweizer Forschende von der ZHAW, der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL sowie der Universität Zürich beteiligt sind. In einer neuen, in der Fachzeitschrift „Nature Ecology & Evolution“ publizierten Studie präsentieren sie die erste globale Vegetationsdatenbank mit über 1,1 Millionen kompletten Vegetationsaufnahmen für alle Ökosysteme auf dem Festland. Die Datenbank soll kontinuierlich wachsen und dabei helfen, die Folgen des globalen Klima- und Landnutzungswandels oder von invasiven Arten besser vorhersagen zu können. Zudem lassen sich damit zahlreiche Fragestellungen der Artenvielfalt erstmals global erforschen.

Schweizer Beteiligung an Datenbank

Während in den letzten Jahren zunehmend regionale und nationale Vegetationsdatenbanken entstanden, fehlte eine übergeordnete Datenbank. Deshalb wurde am Forschungszentrum iDiv die Initiative „sPlot“ gestartet, in deren Rahmen die erste globale Vegetationsdatenbank entwickelt und aufgebaut wurde. In aufwändiger Detailarbeit wurden die bereits existierenden Datensätze vereinheitlicht und zusammenzuführt. ZHAW-Forscher Jürgen Dengler koordinierte diese Arbeiten in den ersten gut drei Jahren des Projektes. Dirk Karger von der Forschungsanstalt WSL steuerte das globale Klimamodell „CHELSA“ bei, welches für die Auswertung der Datenbank zentral ist. Die Vegetationsdatenbank „sPlot“ beinhaltet aktuell mehr als 1,1 Millionen Vegetationsaufnahmen von allen Kontinenten der Erde, die von Hunderten von Forschern aus aller Welt in den vergangenen Jahrzehnten erhoben wurden. Beispielsweise steuerte Michael Kessler von der Universität Zürich zwei Vegetationsdatenbanken aus kaum untersuchten tropischen Regenwaldgebieten bei.

Temperatur und Niederschlag nicht massgebend

Den umfangreichen Datensatz der Vegetationsdatenbank „sPlot“ kombinierte die Forschergruppe mit der „TRY“-Datenbank, der weltweit grössten Datenbank für Pflanzenmerkmale. „Dadurch lassen sich ökologische Fragestellungen erforschen, für die bislang die Datengrundlage fehlte“, so der ZHAW-Forscher. Das Forscherteam wollte zum Beispiel wissen, ob globale Faktoren die funktionellen Merkmale von Pflanzengemeinschaften beeinflussen. Dabei zeigte sich, dass Temperatur und Niederschlag entgegen der gängigen Meinung einen relativ geringen Einfluss haben. Stattdessen fanden die Forscher eine enge Beziehung der Klimavariablen zur Phosphor-Versorgung im Blatt. Je länger die Vegetationsperiode ist, desto geringer wird der Phosphorgehalt im Blatt – und dadurch wird auch die Blattdicke beeinflusst. Auch die Landnutzung durch den Menschen oder Interaktionen verschiedener Pflanzen – wie Konkurrenz um Nährstoffe, Wasser und Licht – haben einen deutlich grösseren Einfluss als angenommen. Künftige Berechnungen der Pflanzenproduktion in einer Region können also nicht allein anhand einfacher Temperatur-Niederschlags-Modelle durchgeführt werden.