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Könnten verschwundene Wildinsekten eine globale Erntekrise auslösen?

Die Bestäubung von Insekten ist entscheidend für die gesunde Entwicklung unserer Lieblingsnahrungsmittel, von Äpfeln und Avocados über Gurken bis hin zu Zwiebeln. Von den 100 Nutzpflanzenarten, die 90 Prozent der Nahrung der Weltbevölkerung liefern, sind fast drei Viertel auf die Bestäubung durch Bienen angewiesen. Der Rest braucht Käfer, Fliegen, Schmetterlinge, Vögel und Fledermäuse als Bestäuber. Dies ist ein für beide Seiten vorteilhaftes System: Die Blüten der meisten Kulturen erfordern Pollen einer anderen Pflanze derselben Kultur, um Samen oder Früchte zu produzieren, und Bienen und andere Lebewesen übertragen Pollen von einer Pflanze zur nächsten, wenn sie den Nektar einer Blume trinken.

Die Landwirtschaft setzt sowohl auf Wildbestäuber als auch auf vom Menschen verwaltete Arten wie Honigbienen, die landesweit in Bienenstöcken gehalten und gepflegt werden. Die Besorgnis über den allmählichen Rückgang des letzteren hat in letzter Zeit zugenommen, aber neue Forschungsergebnisse zeigen, dass es sich möglicherweise um die wilden Bestäuber handelt, um die wir uns Sorgen machen sollten.

In einer Studie von 600 Feldern mit 41 Hauptkulturen (Obst, Getreide und Nüsse) auf sechs Kontinenten, die heute in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, stellten die Forscher fest, dass wild lebende Insekten diese Pflanzen effektiver bestäuben als Honigbienen, die sich in der Obhut des Menschen befinden. Im Vergleich zu Bienen, die in Bienenhäusern leben, führen wilde Bestäuber zu doppelt so viel Fruchtansatz - der Menge an Blüten, die sich zu reifen Früchten oder Samen entwickeln.

Die Bestäubung ist für die Produktion von Früchten wie Kirschen, Preiselbeeren und Blaubeeren unerlässlich. Blaubeeren, zusammen mit Tomaten, hängen besonders von der Summenbestäubung ab, ein Prozess, durch den Bienen ihre Flugmuskeln schnell vibrieren lassen, um eine sichtbare Pollenwolke in eine Blume freizusetzen. Honigbienen sind zu einer solchen Bestäubung nicht fähig, sagt der leitende Studienautor Lucas Garibaldi, Professor an der Nationalen Universität Río Negro in Argentinien. Etwa 8 Prozent aller Bestäuber-abhängigen Pflanzen erfordern eine Summenbestäubung, sagt er.

Die Bestäubung ist daher von zentraler Bedeutung für die Sicherstellung unserer Grundnahrungsmittel und unserer abwechslungsreichen Ernährung. „Diese Ökosystemleistungen sind kostenlos, aber wichtig für unser Überleben“, fügt Garibaldi hinzu. "Sie müssen gefördert und gepflegt werden, wenn wir auf diesem Planeten weiterleben wollen."

Eine weitere neue Studie ergab, dass der Bestand an Wildbienen sowie die Anzahl der verschiedenen Insektenarten in den letzten 120 Jahren stark zurückgegangen ist. Die Forscher verwendeten Beobachtungen der Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und ihren Bestäubern in Illinois, die zu drei Zeitpunkten erhoben wurden: Ende des 19. Jahrhunderts, in den 1970er Jahren und im ersten Jahrzehnt dieses Jahrhunderts. Von den 109 Bienenarten, die im 19. Jahrhundert 26 Waldpflanzen besuchten, blieben bis 2010 nur 54 übrig. Steigende Temperaturen verursachten Fehlpaarungen bei der Spitzenaktivität der Bienen, gemessen an den Besuchen verschiedener Pflanzen und den Blütezeiten, und brachen das empfindliche Gleichgewicht der Insekten. Pflanzenbeziehung.

Geringere Artenvielfalt in der Wildbienenpopulation bedeutete weniger Wechselwirkungen zwischen Blumen. Eine Veränderung in der Landwirtschaft könnte zu geringeren Ernteerträgen führen, sagt die Leitautorin Laura Burkle, Ökologieprofessorin an der Montana State University. Dies führt zu einer Abschwächung der globalen Landwirtschaftsproduktion und zu einer Beschleunigung der Landumwandlung, um den Verlust auszugleichen.

"Die Dinge haben sich zum Schlimmsten verändert", sagt Burkle. "Es gibt eine unglaubliche Robustheit in diesen Interaktionsnetzwerken von Arten, die es ihnen ermöglichen, angesichts wirklich starker Umweltveränderungen, sowohl in Bezug auf Temperatur als auch Landnutzungsänderungen, zu bestehen." Leider werden diese Bestäuber von einer Vielzahl von Seiten geschlagen, " Sie fügt hinzu.

Können Honigbienen unsere ersetzen? verschwinden wilde Bestäuber? Garibaldi und Kollegen stellten fest, dass diese Insekten die Beiträge verschiedener Bestäuberpopulationen für eine breite Palette von Nutzpflanzen auf Ackerland auf allen Kontinenten nicht vollständig ersetzen konnten. Das Überschwemmen von Ackerland mit von Menschen bewirtschafteten Honigbienen ergänzte die Bestäubung nur durch wild lebende Insekten, auch bei Kulturen wie Mandeln, deren Obstgärten regelmäßig mit Bienen bestückt sind.

Hinter dem anhaltenden Rückgang stehen mehrere Schuldige dieser wilden Bestäuber. Die Insekten leben normalerweise in Wäldern und Wiesen, und die ständige Umwandlung solcher natürlicher Lebensräume in Ackerland führt zu einer Verringerung der Anzahl und Art von Wildbestäubern, was bedeutet, dass weniger Blüten den zur Fortpflanzung erforderlichen Pollen erhalten.

Letztes Jahr blühten viele Pflanzen in den östlichen USA einen Monat früher als zu jeder anderen Zeit in den letzten 161 Jahren, was auf solch ungewöhnlich warmes Wetter zurückzuführen war. Laut Burkle kann die Bienenentwicklung nicht immer mit den sich ändernden Blütezeiten der Pflanzen Schritt halten, was zu mehr Fehlpaarungen bei der Interaktion und geringeren Bestäubungsleistungen führt. Eine weitere Studie im selben Jahr ergab, dass erhöhte Kohlendioxidwerte in Kombination mit der Verwendung von mit Stickstoff angereichertem Düngemittel die Lebensentwicklung einiger Pflanzen veränderten. Die giftige Paarung führte dazu, dass sie Blüten mit Nektar hervorbrachten, der für Hummeln attraktiver war als gewöhnlich, aber die Pflanzen starben früher.

Die abnehmende Insektenpopulation hat bereits einen messbaren Tribut an der Pflanzenproduktion gefordert, auch an einer, die uns sehr am Herzen liegt: Kaffee. Eine Studie über die Bestäubung von Kaffee in Costa Rica aus dem Jahr 2004 ergab, dass, wenn die Zahl der vom Menschen eingeführten Honigbienen in einem bestimmten Waldgebiet schrumpfte, verschiedene in der Region beheimatete Bestäuber, wie zum Beispiel stachellose Bienen, die als in der Region beheimatete Meliponine bekannt sind, zum Ausgleich des Verlustes beitrugen. Diese Insekten konnten jedoch nicht wie Honigbienen am Waldrand überleben, sodass die Produktion von Kaffee, einer stark von der Bestäubung abhängigen Kultur, schließlich einbrach.

"Diese Studie stützt die theoretische Vorhersage, dass das Vorhandensein vieler verschiedener Arten, die jeweils auf leicht unterschiedliche Weise auf die Umwelt reagieren, einem Aktienportfolio vieler verschiedener Unternehmen gleicht, anstatt Ihr gesamtes Geld in die Aktien eines einzelnen Unternehmens zu investieren", erklärt Jason Tylianakis, Professor für terrestrische Ökologie an der University of Canterbury in Neuseeland. Tylianakis diskutierte die Implikationen der beiden neuen wissenschaftlichen Studien in einem heute veröffentlichten Artikel. "Wir sollten damit rechnen, dass diese Art von 'Versicherungseffekt' mit dem Aussterben einheimischer Bestäuber seltener wird."

Angesichts der zunehmenden Beweise schreibt Tylianakis in einer E-Mail, dass Bedenken hinsichtlich einer globalen Bestäubungskrise nicht überbewertet sind. Ein sich wandelndes Klima, die rasche Ausbreitung von Ackerland und die Abhängigkeit von Pestiziden bedeuten, dass vielfältige Wildbestäuber auch in diesem Jahrhundert vor Herausforderungen stehen werden. Wenn die Bestäuber weltweit aussterben - und wenn die Artenvielfalt in jedem halben Jahrhundert weiter abnimmt und weniger wirksame Ersatzstoffe hinterlässt -, könnte die Nahrungsmittelproduktion, wie wir sie kennen, zusammenbrechen.

„Unter dem Strich brauchen wir die biologische Vielfalt, um zu überleben, und wir können die von der Natur erbrachten Dienstleistungen nicht einfach durch einige handverlesene Arten wie die Honigbiene ersetzen“, sagt er.

Könnten verschwundene Wildinsekten eine globale Erntekrise auslösen?