Es ist das Zeug von Umwelt-Horrorgeschichten: Exotische Arten dringen in neue Küsten ein und ruinieren schnell das einheimische Ökosystem und seine Bewohner. Und es ist so üblich, dass es fast zu einer Sünde geworden ist. Denken Sie an Kudzu-Reben, die Bäume und Sträucher im Süden erwürgen, asiatische Bockkäfer, die Hartholzwälder im Nordosten dezimieren, und fruchtbare asiatische Karpfen, die einheimischen Fischen (und furchterregenden Bootsfahrern) in den Großen Seen die Stirn bieten.
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Die durch diese Invasionen verursachten Verwüstungen sind jedoch nicht nur umweltbedingt, sondern auch wirtschaftlich. Allein in den Vereinigten Staaten kosten gebietsfremde Insekten und Krankheitserreger schätzungsweise 40 Milliarden US-Dollar pro Jahr, gemessen an den Schäden, die sie an Feldfrüchten und Wäldern anrichten. Da ungleiche Teile der Welt zunehmend vernetzt werden und somit ein erhöhtes Risiko für neue Invasionen besteht, werden diese Kosten nur steigen.
Trotz dieser beängstigenden Einsätze haben die Forscher die weltweiten Kosten, die diese Invasionen insgesamt verursachen, noch nicht eingeschätzt. Stattdessen wurden die meisten Untersuchungen zu invasiven Arten nur in einem einzigen Land durchgeführt. Das heißt, wir haben es verpasst, die globale Natur des Problems zu erfassen: Der Handel verbindet praktisch alle Länder und damit alle potenziellen Eindringlinge in einem Netzwerk möglicher Wege in ein neues Land.
In einer neuen Studie wird nun versucht, diese Wissenslücke zu schließen, indem mithilfe komplexer Computermodelle die kumulative Bedrohung der Pflanzenproduktion in 124 Ländern durch 1.300 Insektenschädlinge und Pilzpathogene quantifiziert wird. Die Ergebnisse sind verheerend: Fast ein Drittel der untersuchten Länder hatte eine hohe Wahrscheinlichkeit einer bevorstehenden Invasion. Die Entwicklungsländer werden wahrscheinlich die schlimmsten Auswirkungen haben, während große landwirtschaftliche Produzenten wie China und die USA das größte Risiko für invasive Arten darstellen, so die Ergebnisse, die diese Woche in Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht wurden.
Während die Ergebnisse bestätigen, was die Forscher vermuteten, "ist dies die erste Arbeit, die es quantitativ und auf globaler Ebene gezeigt hat", sagt Dean Paini, leitender Wissenschaftler an der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization in Australien und Hauptautor der Studie. Eine bessere Vorstellung von den Risiken zu haben, „bietet uns die Möglichkeit, etwas dagegen zu unternehmen“, fügt er hinzu.
Eine der wichtigsten Verbindungen, die es Paini und seinen Kollegen ermöglichten, zu ihren Schlussfolgerungen zu gelangen, bestand darin, den Zusammenhang zwischen invasiven Arten und globalem Handel zu kennen. Zwar gibt es unzählige Möglichkeiten, wie sich Eindringlinge in einen neuen Hafen einschleichen können, doch in früheren Studien wurde stets festgestellt, dass die Anzahl der invasiven Arten in einem bestimmten Land mit den Handelsniveaus dieses Landes zusammenhängt. In diesem Wissen untersuchten die Forscher den Anteil der Gesamteinfuhren von den Handelspartnern jedes Landes, um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, mit der eine invasive Art in ein bestimmtes Land gelangt.
Als nächstes schätzten sie die Wahrscheinlichkeit, dass sich diese Schädlinge tatsächlich in einem neuen Land ansiedeln, indem sie die weltweite Verbreitung mit einem Algorithmus der künstlichen Intelligenz analysierten. Diese Methode generiert Wahrscheinlichkeitsindizes für die Ansiedlung und Vermehrung von Schädlingen in Gebieten, in denen sie noch nicht vorkommen, basierend darauf, wo sie bereits gefunden wurden und wie sie mit anderen Arten interagieren. Schließlich untersuchten die Forscher die jährliche Ernteproduktion in jedem Land und berechneten die Invasionsgefahr für diese Ernten, je nachdem, welche Schädlinge was essen und wer mit wem handelt.
Die Ergebnisse zeigten, dass ein Drittel der 124 Länder einem sehr hohen Invasionsrisiko ausgesetzt war, während nur 10 Länder einem sehr geringen Invasionsrisiko ausgesetzt waren. Bezogen auf die absoluten Kosten werden die Länder, die die wichtigsten landwirtschaftlichen Produzenten sind - die USA, China, Indien und Brasilien - am meisten verlieren. Bezogen auf die relativen Kosten waren die Entwicklungsländer, insbesondere die Länder südlich der Sahara, einschließlich Malawi, Burundi, Guinea, Mosambik und Äthiopien, am anfälligsten. Handelsmuster, Vorkommen von Schädlingen und Artenanalysen haben auch gezeigt, dass die USA und China die größte Bedrohung darstellen, wenn es darum geht, ihre potenziellen Eindringlinge unbeabsichtigt in andere Länder zu bringen.
Während Paini und seine Kollegen statistische Tests durchführten, um zu bestätigen, dass ihre Ergebnisse robust waren, hängt die Arbeit mit Computermodellen immer mit Unsicherheit zusammen. "Ich denke, die Studie wurde gut durchgeführt, um einen Überblick über die globale Bedrohung der Landwirtschaft zu erhalten", sagt Daniel Simberloff, ein Umweltwissenschaftler an der Universität von Tennessee, Knoxville, der nicht an der Studie beteiligt war. Simberloff fügt hinzu, dass sich Folgestudien eingehender mit den Auswirkungen bestimmter Nutzpflanzenschädlinge befassen sollten. "Dies wird viel Arbeit erfordern, aber in Bezug auf die tatsächliche Wahrscheinlichkeit der verschiedenen Bedrohungen wird es viel entscheidender sein", sagt er.
Derzeit hoffen Paini und andere, dass das Papier die Länder dazu veranlasst, die notwendigen Ressourcen einzusetzen, um ihre eigene Umwelt und Wirtschaft zu schützen, und die wohlhabenderen Länder zu ermutigen, die Ausbreitung invasiver Arten auf sich entwickelnde Arten zu verhindern. In den Schlussfolgerungen des Papiers wird „die Notwendigkeit hervorgehoben, dass ein Weltverband die anhaltende Bedrohung durch Pflanzenschädlinge und Krankheitserreger, die in den betroffenen Ländern zu enormen wirtschaftlichen Verlusten führt, umfassend bekämpft“, sagt Harold Mooney, Umweltbiologe an der Stanford University wer war nicht an der Arbeit beteiligt.
Mooney seinerseits ist optimistisch. „International wird viel getan, was Anlass zur Hoffnung gibt“, sagt er. Diese neue Studie könnte helfen: Schließlich ist es vielleicht der beste Weg, die Menschen dazu zu bringen, sich um ihre Umgebung zu kümmern, einen Dollarbetrag daran zu knüpfen.
