Ein hoher Preis für viel Ertrag

Intensive Landwirtschaft hat negative Auswirkungen auf die Biodiversität

26.04.2019 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Durch eine Metaanalyse wollten Forscher die Frage klären, wie genau sich der Effekt intensivierter landwirtschaftlicher Praktiken auf die Artenvielfalt auswirkt. (Bildequelle: © Pixabay/CC0)
Durch eine Metaanalyse wollten Forscher die Frage klären, wie genau sich der Effekt intensivierter landwirtschaftlicher Praktiken auf die Artenvielfalt auswirkt. (Bildequelle: © Pixabay/CC0)

Höhere Erträge sind das Ziel der Landwirtschaft. Allerdings geht das auf Kosten der Artenvielfalt. Wie sich diese Effekte genau auswirken, haben Forscher jetzt näher untersucht.

Die intensive Landwirtschaft steckt in einem Zwiespalt: Zum einen muss sie den Bedarf an Nahrungsmitteln für die steigende Weltbevölkerung decken, zum anderen hat sie einen  negativen Einfluss auf die Artenvielfalt und die Leistungsfähigkeit von Ökosystemen. Zwei neue Studien befassen sich jetzt mit diesem Dilemma: Wie genau wirkt sich der Effekt intensivierter landwirtschaftlicher Praktiken auf die Artenvielfalt aus?

Nur wenige Daten zum Thema

Studien zum Thema Intensivierung der Landwirtschaft gibt es viele, ebenso zum Erhalt der Biodiversität. Allerdings befassen sich nur wenige mit beiden Aspekten zugleich, also dem Erhalt von Biodiversität bei einer Steigerung der Erträge. Dazu sichtete jetzt ein internationales Forschungsteam unter der Leitung des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig im Rahmen einer Metastudie 9.909 Studien.

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Der geringste Einfluss einer Intensivierung der Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt zeigte sich bei forstlich genutzten Flächen. Allerdings sind viele Forste ohnehin schon recht artenarm.

Der geringste Einfluss einer Intensivierung der Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt zeigte sich bei forstlich genutzten Flächen. Allerdings sind viele Forste ohnehin schon recht artenarm.

Quelle: © Pixabay/CC0

Gesucht wurden Daten, die sich mit dem Zusammenhang zwischen Ertragssteigerung und Artenverlust in konventioneller Landwirtschaft (Ackerbau, Grünlandbewirtschaftung, Forstwirtschaft) befassten. Zu diesem Thema fanden sie allerdings nur 115 Studien. Die insgesamt 449 untersuchten Flächen waren zudem über den gesamten Globus verteilt, betrafen also Landwirtschafts- und Ökosysteme aus allen Teilen der Welt.

Ertrag kontra Artenreichtum

Für eine bessere Einordnung wurden die verschiedenen land- und forstwirtschaftlichen Nutzungsintensitäten in „gering“ (zum Beispiel manuelles Hacken, geringer Viehbesatz auf der Fläche), „mittel“ (beispielsweise Bearbeitung mit kleinen Maschinen, moderater Düngereinsatz) und „hoch“ (etwa intensiver Dünger- und Pestizideinsatz, hoher Viehbesatz auf Flächen, Kahlschlag in Wäldern) eingeteilt. Anschließend wurden die Auswirkungen von Änderungen in der Intensität der Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt berechnet.

Die Ergebnisse waren deutlich: Die Forscher berechneten, dass sich der Ertrag durch die Intensivierung der Landwirtschaft im Mittel um 20,3 Prozent steigern lässt, aber gleichzeitig sich die Zahl der Arten um 8,9 Prozent verringert. Im Einzelnen ergab sich folgender Zusammenhang zwischen Intensivierung und Artenverlust:

  • Intensivierung auf zuvor mittelstark genutzten Flächen: Ertragssteigerung +84,9 %, Artenverlust 22,9 %
  • Intensivierung auf zuvor bereits intensiv genutzten Flächen: Ertragssteigerung +15,2 %, Artenverlust 6,1 %
  • Moderate Intensivierung auf zuvor wenig intensiv genutzten Flächen: Ertragssteigerung +6,0 %, Artenverlust 7,7 %
  • Starke Intensivierung auf zuvor wenig intensiv genutzten Flächen: Ertragssteigerung +28,0 %, Artenverlust 12,1 %

Forstwirtschaft hat den geringsten Artenverlust

Bei den verschiedenen landwirtschaftlichen Systemen gab es beim Ackerbau die höchsten Ertragssteigerungen (33,3 Prozent) und zugleich die größten Artenverluste (21,2 Prozent) gefolgt von der Heu- und Silagegewinnung (Ertragssteigerung 14,2 Prozent, Artenverluste 12,4 Prozent). Der geringste Einfluss einer Intensivierung der Bewirtschaftung auf die Artenvielfalt zeigte sich bei forstlich genutzten Flächen. Hier kam es bei einer Ertragssteigerung von 18,6 Prozent lediglich zu einem Artenverlust von 1,6 Prozent. Als Grund vermuten die Forscher, dass sich innerhalb der langen Zeiten, in denen der Forst zwischen den einzelnen Holzeinschlägen ruht, die Artenvielfalt erholen kann. Allerdings sind viele Forste ohnehin schon recht artenarm.

Keine win-win-Situation

Insgesamt zeigte sich, dass eine Ertragssteigerung immer mit einem Artenverlust einhergeht. Die erhoffte „win-win-Situation“ (Ertragssteigerung bei gleichbleibender Artenvielfalt oder sogar Steigerung der Artenvielfalt) konnte nicht gefunden werden. Allerdings zeigen die Ergebnisse, dass gerade bei Systemen mit niedriger Nutzungsintensität (zum Beispiel in Afrika südlich der Sahara) Ertragssteigerungen erreichbar sein sollten, ohne dabei große Artenverluste zu verursachen. Dazu müssten kleine Intensivierungsschritte behutsam durchgeführt werden.

Die Forscher betonen, dass weitere Studien erforderlich sind und weisen darauf hin, dass es dringend nötig ist, herauszufinden, inwieweit besonders bereits bewirtschaftete Flächen für eine weitere Intensivierung geeignet sind und wie diese schonend vollzogen werden kann. Das kann dazu beitragen, trotz Ertragssteigerungen die Artenverluste möglichst gering zu halten und die betroffenen Ökosysteme und ihre Dienstleistungen zu schützen.

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Strukturvielfalt in der Wiese (z. B. hohe und niedrige Pflanzen) beeinflusst dieVielfalt der dort lebenden Insekten.

Strukturvielfalt in der Wiese (z. B. hohe und niedrige Pflanzen) beeinflusst dieVielfalt der dort lebenden Insekten.

Quelle: © Alex Fergus

Pflanzenvielfalt schützt Insekten

In einer zweiten Studie untersuchte ein internationales Forschungsteam unter Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) in Leipzig, wie sich eine veränderte Pflanzenzusammensetzung auf einer Wiese und in einem Wald auf den Artenreichtum auswirkt. Dazu veränderten sie auf je einer Versuchsfläche die Artenzusammensetzung und bestimmten anschließend die vorkommenden Insektenarten aller drei Trophieebenen (Herbivoren, räuberische Insekten bzw. Prädatoren  und Parasitoide).

Dabei zeigte sich, dass ein Reichtum an Pflanzenarten auch zu einer Zunahme von Insektenarten und zu einer Erhöhung der Individuenzahl führt. Das liegt aber nicht nur allein an der Vielfalt der verschiedenen Pflanzenarten, sondern auch an dem Effekt, den diese auf die Struktur des Habitats haben. So sind insbesondere große Bäume aufgrund ihrer Langlebigkeit, der vielen verschiedenen Mikrohabitate sowie aufgrund ihres Einflusses auf das Mikroklima sehr wichtig für die Insekten.

Aber auch die Pflanzenvielfalt auf der Wiese hat einen positiven Effekt: Viele verschiedene Pflanzenarten sorgen für eine strukturelle Vielfalt in mehreren Ebenen, so dass die einzelnen Insektenarten in den verschiedenen „Etagen“ günstige Habitatbedingungen finden können.

Struktur schafft Vielfalt

Die Ergebnisse belegen, dass diese Komponenten für den Erhalt der Artenvielfalt von fundamentaler Bedeutung sind. Die Forscher warnen davor, diese Zusammenhänge angesichts der fortschreitenden Strukturverluste in der Landschaft zu ignorieren. Stattdessen sollten durch bestimmte Maßnahmen, wie spätere Termine für die Mahd oder die Erhaltung von Altbäumen, wichtige Grundvoraussetzungen für den Erhalt der Artenvielfalt geschaffen werden.

Beide Studien zeigen, dass einiges an Fingerspitzengefühl nötig ist, um bei intensiver Landwirtschaft die Artenverluste so gering wie möglich zu halten. Trotzdem sollte es möglich sein, beides in Einklang zu bringen. Mehr Erkenntnisse über die Zusammenhänge von landwirtschaftlichen Maßnahmen, Artenvielfalt sowie zum Erhalt von natürlichen Strukturen können hier sehr hilfreich sein.

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