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04.07.2024
Gräser im Nebel: Pflanzen sorgen für Leben in der Wüste
Komplexe Nahrungskette in der Namib-Wüste entschlüsselt
Forscherinnen und Forscher vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP) an der Universität Tübingen und dem Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz haben die Rolle des Wüstengrases Stipagrostis sabulicola in der afrikanischen Namib-Wüste untersucht. In ihrer im Fachjournal Scientific Reports veröffentlichten Studie zeigen sie, dass die Pflanze in der Lage ist, Feuchtigkeit aus Nebelereignissen aufzunehmen. So bildet sie eine essenzielle Grundlage eines – insgesamt unerwartet komplexen – Nahrungsnetzes in der von Dürre geprägten Landschaft.
Das Wort Namib bedeutet so viel wie „der Ort, an dem nichts ist“ oder auch einfach „weiter Platz“ – nicht ganz zutreffend, denn in der Namib-Wüste an der Südwestküste Afrikas hat sich trotz der hyperariden Bedingungen und der von Norden nach Süden rund 2000 Kilometer ausgedehnten Sandflächen eine beträchtliche Anzahl von Tier- und Pflanzenarten an die extreme Trockenheit angepasst. „Stipagrostis sabulicola, das Namib-Dünen-Buschmanngras, ist solch eine Pflanzenart, die in der Namib-Wüste beheimatet ist“, erklärt Dr. Huei Ying Gan vom Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment an der Universität Tübingen. Gemeinsam mit der weiteren Hauptautorin der Studie Dr. Karin Hohberg und dem Hauptautor Dr. Clément Schneider vom Senckenberg Museum für Naturkunde Görlitz sowie mit weiteren Forscherinnen und Forschern der Universität Tübingen, der beiden Senckenberg-Institute und des Gobabeb Namib Research Institute hat Gan das bis zu zwei Meter hohe, mehrjährige Gras und seine Rolle im Ökosystem der Wüste untersucht.
Die Pflanze verfügt über ein breites System flacher Wurzeln, die es ihr ermöglichen, sich wirksam im Dünensand zu verankern. „Darüber hinaus besitzt Stipagrostis sabulicola spezialisierte Blattstrukturen, die sehr effektiv Feuchtigkeit in Form von Nebel und Tau aus der Luft kondensieren. Das ist sehr wichtig, weil Nebel aus dem Atlantischen Ozean mit im Mittel 39 Millimetern pro Jahr eine regelmäßigere Feuchtigkeitsquelle darstellt als der Regen, der an den Untersuchungsstandorten im Mittel nur 17 Millimeter pro Jahr bringt“, fährt die Tübinger Biogeochemikerin fort.
Der Nebel entsteht, wenn sich die von Westen einströmende feuchtwarme Atlantikluft an der kalten Meeresoberfläche vor der Küste abkühlt – dieser Advektionsnebel kann je nach Höhe und Windverhältnissen kilometerweit in das Innere der Namib-Wüste ziehen. „Sobald der Nebel den Boden berührt, fängt das endemische Wüstengras das Nebelwasser ein und leitet es in den Sand ab“, ergänzt Hohberg.
In ihrer neuen Studie zeigt das Forschungsteam, dass das nebelaufnehmende Gras auf diese Weise eine wichtige ökologische Nische – die sogenannten Nebelpflanzen-Oasen – bildet und darüber hinaus als primäre Kohlenstoffquelle für wirbellose Tiere dient. Um letzteres festzustellen, hat das Team die natürlichen Schwankungen der stabilen Kohlenstoff- und Stickstoffisotope (δ13C und δ15N) der wirbellosen Tiere sowie der pflanzlichen Biomasse und Streu im Boden gemessen und den Anteil der Nebelpflanzen an ihrer Ernährung geschätzt. „Unsere Ergebnisse belegen, dass das Buschmanngras der Namib-Wüste den Kohlenstofffluss im Nahrungsnetz fördert. Wir konnten zeigen, dass die Pflanze für oberirdische Wirbellose wie Ameisen, Spinnen, Pseudoskorpione oder Milben die primäre Nahrungsquelle darstellt – allein zwölf Gliederfüßerarten fanden wir auf der Blattoberfläche und in den Blattscheiden, weitere sieben Arten wurden von uns beobachtet, aber nicht näher untersucht“, so Schneider.
Anders sieht es laut den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bei den im Boden lebenden Organismen, wie Nematoden, aus: Hier scheinen die vom Wind verwehten und in den Boden eingetragenen Sedimente als Hauptenergiequelle zu dienen. „Insgesamt lässt sich dennoch festhalten, dass die Bedeutung von Stipagrostis sabulicola weit über das Nahrungsnetz der Wirbellosen hinausgeht. Denn zahlreiche Gliederfüßer, wie beispielsweise Rüsselkäfer und Schwarzkäfer, die auf das Gras als Energiequelle angewiesen sind und daher in enger Beziehung zu den Pflanzen leben, dienen als lebenswichtige Nahrungsquellen für mobilere Räuber wie Zauneidechsen, Jagdspinnen oder die Dünenlerche. In der höheren Nahrungskette sind die Eidechsen wiederum eine wichtige Nahrung für die Kreuzotter Bitis peringueyi. Unsere Analysen unterstreichen die entscheidende Rolle von Nebelpflanzen in den hyperariden Namib-Dünen“, fasst Gan zusammen.
Website der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung:
Publikation:
Gan, H.Y., Hohberg, K., Schneider, C. et al. The hidden oases: unveiling trophic dynamics in Namib's fog plant ecosystem. Scientific Reports 14, 13334 (2024), https://doi.org/10.1038/s41598-024-61796-8
Kontakt:
Dr. Huei Ying Gan
Senckenberg Centre for Human Evolution and Palaeoenvironment (SHEP) an der Universität Tübingen
huei-ying.gan@senckenberg.de
Judith Jördens
Pressestelle
Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung
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