Die Natur zu genießen, sich an Blumen, Sträuchern, Pflanzen überhaupt zu erfreuen, ist vielen Menschen ein Bedürfnis. Deshalb sind Botanische Gärten Besuchermagneten und beliebte Ausflugsziele, allein in Deutschland gibt es etwa 70. Doch diese werden zugleich gärtnerisch intensiv genutzt. Sie dienen der Kultivierung von heimischen und exotischen Pflanzen und Früchten. Lehrende und Forschende beziehen sie in ihre Arbeit ein. So auch der Biologe Dr. Ewald Weber. Er sieht Botanische Gärten auch als Quelle neuer invasiver Pflanzen.
In den Botanischen Gärten Deutschlands werden über 50.000 verschiedene Pflanzenarten aus aller Welt kultiviert. Dabei handelt es sich zum größten Teil um Wildpflanzen, Sorten, die nicht aus Gärtnereien stammen und gezüchtet werden, also eher geeignet sind, in der Wildnis zu überleben. Und genau diese Arten faszinieren Ewald Weber aus dem Institut für Biochemie und Biologie. Als Mitglied eines Forscherteams beschäftigte er sich in einer Studie mit der globalen Analyse verwilderter Pflanzen, deren Ergebnisse kürzlich in „Nature“ veröffentlicht wurden. Die Wissenschaftler trugen Daten zur Anzahl einheimischer und verwilderter Pflanzenarten aus über 800 Ländern und Inseln zusammen. „So entstand eine Volkszählung in Sachen Fremdgewächse“, sagt Ewald Weber. Insgesamt identifizierten die Forscher über 13.000 Pflanzenarten, die außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes als verwilderte Arten wachsen. Das entspricht rund vier Prozent aller bekannten höheren Pflanzenarten.
Auswirkungen auf Mensch und Umwelt
Seit der Entdeckung Amerikas durch die Europäer verbreiten sich Pflanzen- und Tierarten in großem Maßstab zwischen den Kontinenten. Einige dieser Arten verselbständigen sich auf diese Weise und vermehren sich in den neuen Gebieten ohne menschliches Zutun, sie verwildern. Ob bewusst eingeführte Zierpflanzen aus Übersee oder unabsichtlich eingeschleppte Insekteneier, ständig treten neue exotische Arten auf. Prominente Vertreter verwilderter Pflanzen in Deutschland sind beispielsweise die Kanadische Goldrute und die Späte Traubenkirsche. Beide stammen ursprünglich aus Nordamerika. Diese Arten vermehren sich so stark, dass negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt unübersehbar sind. Biologische Invasionen gelten als die zweitwichtigste Ursache für den weltweit zu beobachtenden Artenrückgang. Ökosysteme werden negativ beeinflusst, andere Arten verdrängt, sodass die Invasoren sogar bekämpft werden müssen. Deshalb ist es nur logisch, dass Biologen inzwischen solche invasiven Arten systematisch beobachten und erforschen.
Ewald Weber untersucht, „ob sich invasive Pflanzenarten durch Schlüsselmerkmale auszeichnen und neue biologische Invasionen durch präventive Maßnahmen verhindern lassen“. Durch vergleichend-ökologische Untersuchungen möchte der Wissenschaftler herausfinden, ob sich invasive Arten durch bestimmte Merkmalskombinationen, wie Wachstumsraten, Konkurrenzfähigkeit und phänotypische Plastizität, von nicht-invasiven Arten unterscheiden. Ansätze dazu sind in erster Linie Kultivierungsversuche, bei denen Pflanzen unter kontrollierten Bedingungen herangezogen und vermessen werden. Außerdem geht er der Frage nach, ob sich invasive Arten erkennen lassen. Bei seinen Forschungen nutzt Ewald Weber nicht zuletzt bereits existierende Datenbanken.
Strategie zur biologischen Vielfalt
Für das Projekt „Botanische Gärten als Quelle neuer invasiver Pflanzen: Risikoabschätzung und Präventivmaßnahmen“ ist es Ewald Weber gelungen, die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) zu gewinnen und eine Förderung für drei Jahre einzuwerben. Die Bearbeitung des Themas ordnet sich in die von der Bundesregierung 2007 beschlossene „Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt“ ein. Dabei handelt es sich um eine Strategie zur Umsetzung des UN-Übereinkommens über die biologische Vielfalt, die Ziele und Maßnahmen zu biodiversitätsrelevanten Themen enthält. Ein Aktionsfeld ist die „biologische Sicherheit und Vermeidung von Faunen- und Florenverfälschung“. Und genau hier schließt das Projekt von Ewald Weber an.
Der Wissenschaftler beschäftigt sich schon lange mit Neophyten. Er fand heraus, „dass es bisher überraschenderweise keine systematische Erfassung der Bestände von Wildpflanzen gibt“. Diese Erkenntnis brachte ihn auf die Idee zu seinem aktuellen Projekt, das im Sommer 2015 startete. Ziel ist es, für Kustoden Botanischer Gärten Informationen bereitzustellen. Im Zentrum stehen dabei jene Freilandpflanzen, die verwildern und deshalb in Deutschland Probleme bereiten könnten. Geplant ist, ein frei zugängliches Web-Portal einzurichten. Letztlich geht es darum, effektive Maßnahmen zu initiieren, um die Verwilderung neuer invasiver Pflanzen zu verhindern, also das Einschleppen und Einbringen fremder Arten in die freie Natur zu unterbinden.
Verwildern verhindern
Zu den Pflanzenarten, die sich in der freien Natur angesiedelt haben und zu den invasiven Pflanzen gerechnet werden, gehört das Drüsige Springkraut. Sein ursprüngliches Verbreitungsgebiet liegt auf dem Indischen Subkontinent, als Zierpflanze wurde es im 19. Jahrhundert auch in Nordamerika und Europa eingebürgert. Massenhafte Verbreitung ist in Baden-Württemberg oder bei Dresden zu beobachten, was das Wachstum seltener Pflanzenarten beeinträchtigt. Ein anderes Beispiel ist die Gewöhnliche Robinie. Sie stammt ursprünglich aus Nordamerika, wurde überall in Europa in Parks und Gärten gepflanzt und kommt mittlerweile auch wild vor.
Ewald Weber trägt jene Pflanzenarten zusammen, die in den Botanischen Gärten kultiviert werden. Er sucht in den daraus entstehenden Listen nach Arten, die an anderen Orten aufgefallen und in anderen Ländern mit ähnlichem Klima bereits verwildert sind. Sein Ziel ist es, so viele Daten wie möglich zu erhalten. Bisher gibt es 20 Listen. Noch arbeitet der Biologe nicht an den Pflanzen selbst, sondern „theoretisch“ am Computer. Bei diesem „Vorscreening“ werden die meisten Arten, etwa 90 Prozent, herausfallen, so ist es höchst unwahrscheinlich, dass beispielsweise hochalpine Arten aus dem Himalaja bei uns verwildern. „Etwa 1.000 Arten bleiben zum genaueren Untersuchen übrig“, so der Wissenschaftler.
Für die Kustoden sind die zu erwartenden Ergebnisse sehr wertvoll. „Wenn zum Beispiel die Riesen-Sonnenblume als eine potenziell invasive Art identifiziert wird, dann könnten sinnvolle Präventivmaßnahmen eingeleitet werden: Versamung verhindern oder Fruchtstände abschneiden.
Weil unter veränderten Rahmenbedingungen ständig neue Pflanzenarten eingeführt werden, treten auch weiter Verwilderungspflanzen auf, die heute noch nicht bekannt sind. Also eine Forschung mit Zukunft.
Der Wissenschaftler
Dr. Ewald Weber studierte Biologie in Basel. Seit 2009 Ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut für Biologie und Biochemie der Universität Potsdam.
Kontakt
Universität Potsdam
Institut für Biochemie und Biologie
Maulbeerallee 2a, 14469 Potsdam
E-Mail: ewweberuuni-potsdampde
Das Projekt
Botanische Gärten als Quelle neuer invasiver Pflanzen: Risikoabschätzung und Präventivmaßnahmen
Beteiligt: Dr. Ewald Weber, Prof. Dr. Jasmin Joshi, Dr. Michael Burkart
Laufzeit: Juni 2015–März 2018
Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Text: Dr. Barbara Eckardt
Online gestellt: Agnes Bressa
Kontakt zur Online-Redaktion: onlineredaktionuuni-potsdampde