Bottom up oder Top down?

aus Die Presse, Wien, 15. 3. 2014

Biologie: 
Hütet wirklich der Wolf den Wald?

Ökosysteme werden von der Spitze her kontrolliert, das hat seit einigen Jahren die alte Überzeugung abgelöst, dass die untere Ebene entscheidet. Aber es gerät ins Wanken.

 
von Jürgen Langenbach 

Wer wacht darüber, dass ganze Ökosysteme funktionieren? Die an der Spitze tun es, die großen Räuber, heißt seit einigen Jahren die Antwort. Und das Musterbeispiel sind die Wölfe im Yellowstone Park: 1926 hatte das National Park Service den letzten abgeschossen. Daraufhin gediehen Elche und Wapiti-Hirsche so gut, dass kaum mehr Espen hochkamen. Die hatten zuvor die Flussufer stabilisiert, nun suchte sich das Wasser neue Wege, und auch die Biber litten. Unter anderem deshalb wurden 1995 wieder Wölfe freigesetzt – heute jagen 100 von ihnen in 14 Rudeln. Auch ihr Bild in der Öffentlichkeit hatte sich geändert, und die Biologen hatten gelernt, dass Ökosysteme verschiedene Ebenen haben, durch die die Energie in trophischen Kaskaden fließt. Und dass alles durcheinandergerät, wenn die oberste Ebene fehlt: Top-down wird reguliert, und die großen Räuber sind die „keystone species“.

Natürlich wusste man auch früher schon, dass einer vom anderen lebt, aber früher dachte man Bottom-up. Die Produktivität der Pflanzen war das Fundament, alle Energie kam von der Fotosynthese, sie speiste das ganze System. Aber dann, 1963, stellte sich Bob Paine, ein hünenhafter Ökologe, an eine US-Meeresküste und riss in einem acht Meter langen Bereich die Seesterne von den Felsen, eine kräftezehrende Mühe, die Seesterne werden einen halben Meter groß und halten sich gut fest. Paine warf sie weit hinaus ins Meer. Daraufhin vermehrten sich die Muscheln, die zuvor von den Seesternen bejagt wurden, sie fraßen alles kurz und klein, ein neues Ökosystem entstand, ein armes, die Artenzahl halbierte sich.

Megaexperiment Staudamm

Ähnliche Experimente fanden auch top down statt, zunächst wurden sie alle in aquatischer Umwelt durchgeführt, das brachte 1992 die Frage: „Are trophic cascades all wet?“ Nein, bis 2000 hatte sich in 41 Studien der Effekt auch an Land gezeigt, aber die Experimente waren alle klein und hantierten mit kleinen Räubern, Spinnen etwa oder Ameisen. Dann, 2001, kam ein ganz unbeabsichtigtes Megaexperiment: In Venezuela wurde ein Staudamm gebaut, hinter ihm ragten bald nur noch ein paar Inseln aus dem Wasser. Sie waren zu klein für große Jäger wie Jaguare und Adler, so wurden sie ein Paradies für kleine Nager, Leguane und Blattschneiderameisen. Sie alle miteinander ruinierten die Ökosysteme in kurzer Zeit.

Mitgearbeitet bei der Studie, die das dokumentierte, hat William Ripple (Oregon State University), er brachte im gleichen Jahr auch die Ikonen ins Spiel, die Wölfe im Yellowstone: Ripple hatte bemerkt, dass nach dem Auswildern der Wölfe die Espen wieder hochkamen, und zwar vor allem in engen Flusstälern. Das führte zu der Hypothese, dass die Elche die mieden, weil sie dort kaum Fluchtmöglichkeiten hatten. Später fand er den Effekt auch bei Weiden, es wurde zur Lehrmeinung.

Bis 2010, da widersprach Matthew Kauffmann (University of Washington). Er hatte sich die Espen auch angesehen, hatte Bohrkerne genommen und Jahresringe gezählt. Er sah ein ganz anderes Bild: Viele Espen waren schon verschwunden, bevor die Wölfe abgeschossen worden waren. Und viele waren hochgekommen – es geht immer darum, dass sie groß genug werden, um sich zu vermehren –, als die Wölfe weg waren. Und seit sie wieder da sind, geht es den Espen auch nicht besser, denn der Hunger der Elche ist im Winter stärker als die Furcht: „Es braucht nur einen Bullen, der sich sagt: ,Zur Hölle mit den Wölfen!‘, in ein riskantes Habitat wandert und ein paar Tage lang frisst“, erklärte Kauffmann: Dann sind die Espenschösslinge weg.

Das Bild vom guten Jäger an der Spitze sei zu simpel und von Romantik unterlegt. Dem stimmt auch Ben Allen (Toowoomba) zu, der den gleichen Eindruck bei einem ganz anderen Räuber gewonnen hat, dem Dingo in Australien. Er hält nichts von „der Idee, dass die Jäger an der Spitze wunderbar für die Umwelt sind und alles wieder zurück zum Garten Eden bringen werden“ (Nature 507, S.158).

Bottom-up? Top-down? Middle guy!

Aber wenn es die nicht sind, wer sind dann die Schlüsselspieler? Ripple vermuet jetzt, dass die „Kombination von Top-down und Bottom-up“ das Entscheidende ist. Aber Oswald Schmitz (Yale) hat noch eine ganz andere Idee, er setzt auf den „middle guy“, den der unten und oben verbindet, im Yellowstone Park also etwa den Elch und den Biber: „Es ist weder Bottom-up noch Top-down, entscheidend sind die trophischen Kaskaden, die von der Mitte ausgehen.“