Klimawandel beschleunigt Insektensterben

psi. Dies ist ein Gastbeitrag der beiden Forschenden Tim Newbold und Charlie Outhwaite vom Centre for Biodiversity and Environment Research am University College London. Der Artikel wurde erstmals von The Conversation publiziert.

Insekten sind entscheidend für die Zukunft unseres Planeten. Sie helfen, Schädlingsarten unter Kontrolle zu halten und bauen totes Material ab, um Nährstoffe in den Boden zu bringen. Fluginsekten sind auch wichtige Bestäuber vieler wichtiger Nahrungspflanzen, darunter Früchte, Gewürze und – für Schokoladenliebhaber besonders wichtig – Kakao.

Die zunehmende Zahl an Berichten über den rückläufigen Insektenbestand auf der Erde gibt daher Anlass zu grosser Sorge. Der Verlust der biologischen Vielfalt der Insekten könnte diese lebenswichtigen ökologischen Funktionen gefährden und damit die Lebensgrundlage der Menschen und die Ernährungssicherheit bedrohen. Dennoch gibt es in weiten Teilen der Welt Lücken in unserem Wissen über das wahre Ausmass und die Art des Insektenrückgangs.

Das meiste, was wir wissen, stammt aus Daten, die in den gemässigten Regionen der Erde, insbesondere in Europa und Nordamerika, gesammelt wurden. So wurde beispielsweise in Grossbritannien ein weit verbreiteter Verlust von Bestäubern festgestellt, bei Schmetterlingen wurde europaweit ein Rückgang von 30 bis 50 Prozent verzeichnet und in Deutschland ein Rückgang der Biomasse von Fluginsekten um 76 Prozent gemeldet.

Über die Anzahl der Insektenarten und deren Vorkommen in den Tropen (die Regionen beiderseits des Äquators, einschliesslich des Amazonas-Regenwaldes, ganz Brasiliens und großer Teile Afrikas, Indiens und Südostasiens) liegen nur wenige Informationen vor. Man geht jedoch davon aus, dass die Mehrheit der weltweit geschätzten 5,5 Millionen Insektenarten in diesen tropischen Regionen lebt. Dies bedeutet, dass die grösste Insektenvielfalt des Planeten möglicherweise einen katastrophalen Zusammenbruch erleidet, ohne dass wir es merken.

Die grössten der 29 Hauptinsektengruppen sind Schmetterlinge/Falter, Käfer, Bienen/Wespen/Ameisen und Fliegen. Es wird angenommen, dass jede dieser Gruppen mehr als eine Million Arten umfasst. Es ist nicht nur nahezu unmöglich, eine so grosse Zahl zu überwachen. Bis zu 80 Prozen der Insekten sind möglicherweise auch noch nicht entdeckt worden – darunter viele tropische Arten.

Um diese Wissenslücken zu schliessen, haben Forscher des University College London (UCL) Centre for Biodiversity and Environment Research eine der bisher umfangreichsten Untersuchungen zur Veränderung der biologischen Vielfalt von Insekten durchgeführt. In unserer Studie wurden etwa eine dreiviertel Million Proben von rund 6000 Standorten weltweit analysiert, die insgesamt fast 20’000 verschiedene Arten umfassen.

Insekten sind durch Klimawandel und Lebensraumverlust in einem noch nie dagewesenen Ausmass von zwei Seiten bedroht. Wir wollten verstehen, wie sich die biologische Vielfalt von Insekten in Gebieten auswirkt, die am stärksten von diesen beiden Herausforderungen betroffen sind. Wir wissen, dass sie nicht isoliert voneinander wirken: Der Verlust von Lebensräumen kann die Auswirkungen des Klimawandels noch verstärken, indem er beispielsweise den verfügbaren Schatten einschränkt, was in diesen gefährdeten Gebieten zu noch wärmeren Temperaturen führt.

Zum ersten Mal waren wir in der Lage, diese wichtigen Wechselwirkungen in unsere globale Biodiversitätsmodellierung einzubeziehen. Unsere Ergebnisse, die kürzlich in Nature veröffentlicht wurden, zeigen, dass der Rückgang der Insekten in landwirtschaftlich genutzten Gebieten tropischer Länder am stärksten ist – dort, wo die kombinierten Auswirkungen des Klimawandels und des Lebensraumverlusts am stärksten zu spüren sind.

Wir haben Gebiete mit intensiver Landwirtschaft, in denen eine starke Erwärmung stattgefunden hat, mit (verwandten) Gebieten mit natürlichem Lebensraum verglichen, die vom Klimawandel kaum betroffen sind. In den landwirtschaftlich genutzten Gebieten gibt es im Durchschnitt nur halb so viele Insekten und mehr als 25 Prozent weniger Insektenarten. Weltweit zeigt unsere Analyse auch, dass landwirtschaftliche Flächen in klimatisch belasteten Gebieten, in denen die meisten natürlichen Lebensräume in der Nähe entfernt wurden, im Durchschnitt 63 Prozent ihrer Insekten verloren haben, verglichen mit nur 7 Prozent für landwirtschaftliche Flächen, in deren Nähe die natürlichen Lebensräume weitgehend erhalten geblieben sind.

Zu den Gebieten, die laut unserer Studie besonders gefährdet sind, gehören Indonesien und Brasilien, wo viele Nutzpflanzen für die Bestäubung und andere lebenswichtige Ökosystemleistungen auf Insekten angewiesen sind. Dies hat schwerwiegende Folgen für die örtlichen Landwirte und die gesamte Nahrungskette in diesen klimatisch und wirtschaftlich anfälligen Gebieten.

Kakao, Mücken und Entwaldung

Man geht davon aus, dass siebenundachtzig der wichtigsten Kulturpflanzen der Welt, von denen die meisten in den Tropen angebaut werden, ganz oder teilweise von Insektenbestäubern abhängig sind. Kakao beispielsweise wird hauptsächlich von Mücken bestäubt, einer Gruppe von Fliegen, die dafür berüchtigt ist, Zeltferien in Schottland und anderen Teilen der nördlichen Hemisphäre zu vereiteln. Tatsächlich spielen Mücken eine wichtige und unterschätzte Rolle bei der Bestäubung des für die Schokoladenherstellung benötigten Kakaos.

Der Grossteil der Kakaoproduktion findet in Indonesien, Ghana und der Elfenbeinküste statt. Allein in Indonesien hat der Export von Kakaobohnen einen Wert von rund 75 Millionen US-Dollar pro Jahr. Der Grossteil der Kakaoproduktion wird von Kleinbauern und nicht von grossen Plantagenbesitzern betrieben, und viele Landwirte sind für ihren Lebensunterhalt auf diese Kultur angewiesen. Während es von entscheidender Bedeutung ist, zu verstehen, ob Insektenverluste die Situation für den Kakao und seine Bauern verschlechtern werden, wissen wir nur sehr wenig über den Zustand der biologischen Vielfalt von Insekten in tropischen Ländern wie Indonesien.

Die Kakaoproduktion in der Region wird bereits durch ungünstige Wetterereignisse belastet, die möglicherweise mit dem Klimawandel zusammenhängen. Wärmere Temperaturen und veränderte Niederschlagsmuster werden mit Veränderungen im Wachstum, der Bestäubung und der Bohnenproduktion von Kakaopflanzen in Verbindung gebracht.

Die Landwirtschaft ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige für die Menschen in Indonesien, vor allem in den ländlichen Regionen, wo große Flächen für die Produktion wichtiger Nutzpflanzen, darunter auch Palmöl, gerodet werden. Dies hat zur Abholzung ausgedehnter Regenwaldgebiete geführt, was die Gefahr für viele seltene und gefährdete Arten wie den Orang-Utan, aber auch für weniger bekannte Arten wie viele Insekten erhöht.

Tropische Regionen sind stark bedroht, vor allem durch die Ausdehnung der Landwirtschaft – oft zur Deckung der steigenden Nachfrage aus Ländern ausserhalb der Tropen. Es hat sich gezeigt, dass der internationale Handel eine der Hauptursachen für die Entwaldung in diesen Regionen ist, wobei die Wälder in Südostasien, Ost- und Westafrika und im Amazonasgebiet besonders gefährdet sind. Die hohen Entwaldungsraten in Brasilien und Indonesien sind auf die Produktion von Exportgütern wie Sojabohnen, Kaffee, Palmöl und Kakao zurückzuführen.

Die Bedrohung durch den Klimawandel

Der Verlust von Lebensräumen ist bekanntlich eine der grössten Bedrohungen für die biologische Vielfalt, doch seine Auswirkungen auf Insekten sind noch zu wenig erforscht, und Bewertungen von tropischen Arten sind eher selten. In einer Studie wurde festgestellt, dass die Zahl der vom Wald abhängigen Orchideenbienen in Brasilien um etwa 50 Prozent zurückgegangen ist (obwohl nur zu zwei Zeitpunkten Proben entnommen wurden). Orchideenbienen, die nur auf dem amerikanischen Kontinent vorkommen, sind wichtige Bestäuber von Orchideenblüten, wobei einige Pflanzen für ihre Bestäubung vollständig von diesem Insekt abhängig sind.

Zu den Herausforderungen der Entwaldung und anderer, längerfristiger Lebensraumveränderungen kommt der Klimawandel hinzu. Diese sich schnell abzeichnende Bedrohung für die biologische Vielfalt der Insekten wurde bereits mit dem Rückgang von Motten in Costa Rica und Hummeln in Europa und Nordamerika in Verbindung gebracht. Steigende Temperaturen und die zunehmende Häufigkeit extremer Wetterereignisse wie Dürreperioden sind nur zwei der Erscheinungen, die sich bekanntermassen negativ auf viele Insektenarten auswirken.

Es wird vorhergesagt, dass der Klimawandel besonders grosse Auswirkungen auf die tropischen Regionen der Erde haben wird. Die Temperaturen in den Tropen sind von Natur aus recht stabil, so dass die Arten nicht an die schnellen Temperaturschwankungen gewöhnt sind, die wir mit dem Klimawandel erleben. Aber auch hier wird unsere Fähigkeit zu verstehen, wie sich dies auf die tropischen Insekten auswirkt, durch einen Mangel an Daten für diese Regionen behindert. Fast alle verfügbaren Daten stammen von einigen wenigen, sehr gut untersuchten Insektengruppen – insbesondere Schmetterlingen, Motten und Bienen –, während vielen anderen Gruppen nur wenig Aufmerksamkeit geschenkt wird. Trotz einer starken Zunahme der Studien über die Veränderung der biologischen Vielfalt bei Insekten gibt es immer noch viel, was wir nicht wissen.

Normalerweise übersehene Insekten

Um diese Wissenslücke zu schliessen, hat unsere Studie eine dreiviertel Million Insektenproben aus der ganzen Welt untersucht. Von den 6000 untersuchten Standorten stammt fast ein Drittel aus den Tropen. Unsere Proben von fast 20’000 verschiedenen Insektenarten umfassen Käfer, Bienen, Wespen, Ameisen, Schmetterlinge, Motten, Fliegen, Wanzen, Libellen und andere, weniger bekannte Gruppen.

Ermöglicht wurde dies durch die Nutzung von PREDICTS, einer Datenbank zur biologischen Vielfalt, in der Millionen von Proben, die von Forschern auf der ganzen Welt gesammelt wurden, zusammengefasst sind. PREDICTS erfasst die biologische Vielfalt in natürlichen Lebensräumen, aber auch in Gebieten, die vom Menschen unter anderem für den Anbau von Nutzpflanzen genutzt werden. PREDICTS ist eine der wenigen globalen Datenbanken, die es uns ermöglichen, Veränderungen der biologischen Vielfalt auf der ganzen Welt zu untersuchen.

Unsere Stichprobe mit 20’000 Tieren repräsentiert zwar nur einen Bruchteil der riesigen Vielfalt an Insektenarten, aber sie umfasst mehr Standorte, als jemals zuvor untersucht wurden. Wir waren besonders daran interessiert zu verstehen, wie sich der Verlust von Lebensräumen und der Klimawandel gegenseitig auf die biologische Vielfalt der Insekten auswirken und konnten diese Wechselwirkungen zum ersten Mal in unsere Modelle einbeziehen.

Diese beiden Bedingungen sind am stärksten auf landwirtschaftlichen Flächen in tropischen Ländern zu finden. Und unsere Ergebnisse zeigen, dass Ackerland in diesen Regionen im Vergleich zu Gebieten mit Primärvegetation in der Regel viel von der Artenvielfalt der Insekten verloren hat. Dies unterstreicht, dass der Klimawandel eine grosse Bedrohung für die Ernährungssicherheit darstellen kann, nicht nur durch direkte Auswirkungen auf die Kulturpflanzen, sondern auch durch den Verlust von Bestäubern und anderen wichtigen Insekten.

Angesichts des sich beschleunigenden Klimawandels wird der Anbau von Kakao und anderen Nutzpflanzen in ihren derzeitigen geografischen Verbreitungsgebieten bereits jetzt immer unsicherer, was die lokalen Lebensgrundlagen bedroht und die Verfügbarkeit dieser Nutzpflanzen für Verbraucher in aller Welt verringert. Die Insektenverluste, auf die unsere Studie hinweist, werden dieses Risiko wahrscheinlich nur noch vergrössern. In der Tat sind Bedrohungen der Ernährungssicherheit durch den Verlust der Insektenvielfalt bereits sowohl in gemässigten als auch in tropischen Regionen zu beobachten: So wurden beispielsweise für die Kirsch-, Apfel- und Heidelbeerproduktion in den USA Ertragseinbussen aufgrund fehlender Bestäuber gemeldet.

In einigen Teilen der Welt greifen die Landwirte auf Handbestäubungstechniken zurück, bei denen die Blüten von Nutzpflanzen mit einem Pinsel bestäubt werden. In einer Reihe von Ländern, darunter Ghana und Indonesien, wird die Handbestäubung bei Kakao eingesetzt. Diese Techniken können dazu beitragen, den Ertrag zu erhalten oder zu steigern, sind aber mit hohen Arbeitskosten verbunden.

Das Insektensterben verlangsamen

Unsere Studie zeigt auch Veränderungen auf, die dazu beitragen könnten, den Insektenrückgang zu verringern. Eine geringere Intensität der Landwirtschaft – zum Beispiel durch den Einsatz von weniger Chemikalien und eine grössere Vielfalt der Kulturen – mildert einige der negativen Auswirkungen von Lebensraumverlust und Klimawandel. Wir zeigen insbesondere, dass die Erhaltung natürlicher Lebensräume in landwirtschaftlich genutzten Landschaften den Insekten wirklich hilft. Während auf landwirtschaftlich genutzten Flächen in klimatisch belasteten Gebieten, deren natürlicher Lebensraum weitgehend entfernt wurde, ein Rückgang der Insekten um durchschnittlich 63 Prozent zu verzeichnen ist, sinkt diese Zahl auf nur 7 Prozent, wenn drei Viertel des nahe gelegenen natürlichen Lebensraums erhalten wurden.

Für Insekten, die auf landwirtschaftlich genutzten Flächen leben, bieten natürliche Lebensräume eine alternative Nahrungsquelle, Nistplätze und Orte, die vor hohen Temperaturen schützen. Dies gibt Anlass zur Hoffnung, dass es trotz der fortschreitenden Erwärmung der Erde Möglichkeiten gibt, einige der Auswirkungen auf die biologische Vielfalt der Insekten zu verringern.

Es hat sich bereits gezeigt, dass die Verfügbarkeit natürlicher Lebensräume in kleinerem Massstab insbesondere in landwirtschaftlichen Systemen positive Auswirkungen hat. Beim indonesischen Kakao hat sich gezeigt, dass eine Vergrösserung des natürlichen Lebensraums die Zahl der wichtigsten Insekten, einschliesslich der Bestäuber, erhöht. Unsere neue Studie zeigt jedoch, dass die Vorteile dieser Massnahme nur in weniger intensiven Anbausystemen zu finden sind. Dies könnte bedeuten, dass der Einsatz von Düngemitteln und Insektiziden reduziert oder die Vielfalt der Kulturen erhöht werden muss, um sicherzustellen, dass die Vorteile des nahe gelegenen natürlichen Lebensraums zum Tragen kommen.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass nicht alle Arten aufgrund der jüngsten Belastungen eine schwere Zeit durchmachen. Jüngste Arbeiten über Insekten im Vereinigten Königreich haben beispielsweise gezeigt, dass einige Gruppen zurückgegangen sind, während andere, darunter Süßwasserinsekten, in den letzten Jahren zugenommen haben. Eine andere Studie, die sich mit der weltweiten Entwicklung der Insekten befasst, hat ebenfalls eine Zunahme der Zahl der Süsswasserinsekten festgestellt. Viele dieser positiven Trends wurden jedoch aus nicht-tropischen Regionen wie dem Vereinigten Königreich und Europa gemeldet, wo in den letzten Jahren viel getan wurde, um beispielsweise die Wasserqualität der Flüsse zu verbessern, nachdem sie in der Vergangenheit geschädigt wurde.

Was getan werden kann

Die COVID-19-Schliessungen haben viele von uns dazu veranlasst, sich wieder mit der Flora und Fauna um uns herum zu beschäftigen. Im Vereinigten Königreich hat das warme Frühlingswetter im Jahr 2020 zu einer offensichtlichen Zunahme der Insekten in der Landschaft geführt. Dieser Anstieg war jedoch wahrscheinlich nur vorübergehend und eine Art Anomalie im Vergleich zum weltweiten Gesamtbild.

Um die biologische Vielfalt der Insekten in unserer Umgebung zu fördern, können wir vielfältige Gärten anlegen, die Insekten anziehen, den Einsatz von Pestiziden in Gärten und Kleingärten reduzieren und die Häufigkeit des Rasenmähens verringern. Aber nicht nur auf lokaler Ebene können wir etwas bewirken. Wenn wir die Entscheidungen, die wir als Verbraucher treffen, überdenken, können wir zum Schutz von Insekten und anderen Lebewesen in den Tropen beitragen. Wenn wir zum Beispiel Kaffee oder Kakao aus Schattenanbau kaufen, hat das geringere Auswirkungen auf die biologische Vielfalt als Pflanzen, die im Freien angebaut werden.

In der Zwischenzeit sollten Regierungen und andere öffentliche und private Organisationen sorgfältiger prüfen, welche Auswirkungen ihr Handeln und ihre Politik auf Insekten haben. Dies könnte von der angemessenen Berücksichtigung der biologischen Vielfalt in der Handelspolitik und in Handelsabkommen bis hin zur Sicherstellung, dass Produkte nicht aus Gebieten mit hohen Entwaldungsraten bezogen werden, reichen.

Und dann ist da noch die Frage der Daten. Wir erkennen zunehmend die Bedeutung von Insekten für die Gesundheit und das Wohlbefinden des Menschen und ihre Schlüsselrolle in den globalen Lebensmittelproduktionssystemen. Der Schutz der Umwelt zum Schutz der Insekten wird in der Zukunft grosse Vorteile für die menschliche Gesellschaft auf der ganzen Welt haben. All dies ist jedoch ohne gute Daten nicht möglich.

Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu einem besseren Verständnis der Veränderungen in der biologischen Vielfalt der Insekten ist die Zusammenführung und Bewertung der bereits verfügbaren Daten. Ein neues Projekt, an dem wir beteiligt sind, GLiTRS (GLobal Insect Threat-Response Synthesis), tut dies, indem es die Arbeit führender Experten aus einer Reihe von Institutionen und ökologischen Disziplinen, einschliesslich Datenanalysten, zusammenführt. Im Rahmen des Projekts wird dann bewertet, wie die verschiedenen Insektengruppen auf bestimmte Bedrohungen reagieren.

Zu verstehen, was den Rückgang der Insekten verursacht, ist der Schlüssel zur Verhinderung noch grösserer Verluste in der Zukunft und zum Schutz der wertvollen Funktionen, die Insekten erfüllen. Der Klimawandel und der Verlust der biologischen Vielfalt sind zwei Seiten derselben Medaille. Ihre kombinierten Auswirkungen auf die Nahrungsmittelproduktion bedeuten, dass die Gesundheit, das Wohlergehen und die Lebensgrundlagen vieler Menschen in den Tropen und darüber hinaus auf dem Spiel stehen. Der Verlust der biologischen Vielfalt von Insekten ist ein entscheidender, aber noch nicht ausreichend untersuchter Teil dieser Geschichte.