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NZZ Mittwoch, 28. Oktober 1998 • Nr. 250
Biologische Invasion aus der Prärie
Ausbreitung der Grossen Goldrute kann verhindert werden
Biologische Invasionen, also das Eindringen von Arten in fremde Gebiete, gehören zu den grossen ökologischen Problemen unserer Zeit. In der Schweiz ist die Grosse Goldrute einer der aggressivsten Eindringlinge in den einheimischen Lebensgemeinschaften. Mit Hilfe von populationsbiologischen Ansätzen konnten Forscher nun aufzeigen, welche Kontrollstrategie optimal für die Bekämpfung dieser nordamerikanischen Pflanzenart ist.
Die Grosse Goldrute (Solidago altissima) ist ein besonders aggressiver Eindringling in den einheimischen Lebensgemeinschaften. (Bild Andren Meyer)
Das Verbreitungsgebiet der meisten Tier-und Pflanzenarten wird durch grössere natürliche Barrieren wie Gebirge und Ozeane begrenzt. Nur deshalb konnten sich beispielsweise die australischen Beuteltiere ungestört von den übrigen Säugetieren entwickeln. Seit Jahrhunderten greift der Mensch gravierend in diese natürlichen Populationen ein, indem er Lebewesen - gezielt oder unbewusst - über gros-se Entfernungen verschleppt. Unterdessen gehören sogenannte biologische Invasionen zu den grossen ökologischen Problemen unserer Zeit. In der Schweiz Finden sich ebenfalls verschiedene fremde Arten, auch Neophyten genannt. Als besonders erfolgreiche Eindringlinge entpuppten sich die Vertreter der Gattung Goldrute (Solidago). Von den insgesamt 60 eingeFührten Arten, die alle mehrjährige Stauden bilden, stellte sich insbesondere die Grosse Goldrute fS. altis-sima) als sehr aggressiver Neophyt heraus. Eine Forschergruppe um Bernhard Schmid vom Institut für Um-weltwissenschaften der Universität Zürich hat in den letzten Jahren nach Möglichkeiten gesucht, wie die Verbreitung dieser Pflanze durch gezielte Eingriffe kontrolliert werden könnte. Ziel war es. mit populationsbiologischen Untersuchungsmethoden das massenweise Auftreten der Art zu erklären und mögliche Kontrollstrategien zu bewerten.
Problem für Naturschutzgebiete
Als ursprüngliche Präriepflanze besiedelt die Grosse Goldrute heute in Amerika vor allem Brachland und Ruderalflächen. Im frühen 17. Jahrhundert gelangte die Pflanze in die botanischen Gärten Europas; später fand sie den Weg als Zierpflanze in private Gärten, von wo aus sie ab dem 19. Jahrhundert zu verwildern begann. Heute können dichte Bestände dieser Goldrutenart die natürliche und künstliche Waldverjüngung verhindern. Ein schwerwiegendes Problem stellt die Grosse Goldrute in naturnahen Ökosystemen, insbesondere auch in Naturschutzgebieten, dar. Dort verdrängt sie die einheimischen Arten und führt dadurch zu einer Verarmung der Flora und der damit assoziierten Fauna. Seit rund 20 Jahren wird die Grosse Goldrute daher als äusserst aggressives Unkraut eingeschätzt.
Auf einer Versuchsfläche bei der Reinacher Heide, einem Naturschutzgebiet in der Nähe von Basel, bei dem die Invasion der Grossen Goldrute besonders gravierend war, untersuchten die Forscher den Lebenszyklus der Art. Dabei wurden das Wachstum, die Reproduktion und das Überleben von Individuen untersucht. Nur so war es möglich, ein kritisches Stadium im Lebenszyklus der Pflanze zu Finden, in der Bekämpfungsmassnahmen am wirkungsvollsten sind.
Zur Überraschung der Wissenschafter war die natürliche Keimung der Grossen Goldrute äusserst selten, wenn noch anderen Pflanzen vorhanden waren. Die Staude keimte fast nur dort, wo der Samen auf vegetationsfreie Stellen fiel, die durch das Umgraben des Bodens entstanden waren. Aber selbst auf diesen Flächen war die Keimungsrate tief. In den ersten beiden Jahren wuchsen die jungen Goldruten zudem sehr langsam und konnten nur überleben, wenn sie sozusagen von Anfang an dabei waren. Betrachtet man nur die beiden ersten Jahre der Untersuchung, so scheint es erstaunlich, dass die Grosse Goldrute eine so erfolgreiche Pflanze sein soll.
In den beiden darauffolgenden Jahren begann die Grosse Goldrute jedoch konkurrenzstarke Rhizorne aufzubauen. Rhizorne sind unterirdische, nährstoffspeichemde und langlebige Organe, die der Ausbildung der einjährigen Sprosse dienen. Die Grosse Goldrute wurde auf der Versuchsfläche nun plötzlich zur dominierenden Art im Pflanzenbestand. Wenn ein «Goldruten problem)) bereits in den ersten beiden Jahren erkannt würde, so schlössen die Wissenschafter aus ihren Resultaten, so hätte man Zeit, die Pflanzen in einer schwachen Phase durch jäten zu bekämpfen. Sind die Goldruten nämlich erst einmal etabliert,
so lassen sie sich kaum mehr eliminieren. Allerdings ist eine solch zeitaufwendige Massnahme in ausgedehnten Landschaften nicht durchführbar.Mahd als wirkungsvolle Massnahme
Da Samen nur wenig zum Populationswachstum beitragen, hätten Kontrollmassnahmen in diesem Bereich nur eine minimale Wirkung. Auch das Aussetzen einer Käferart, die in Nordamerika nachgewiesenermassen 70 Prozent der Blätter der Goldruten frisst, würde das Problem nicht lösen, weil die Grosse Goldrute nach der Blütezeit ihr gesamtes, durch Photosynthese erwirtschaftetes Kapital in den Stengel einlagert. Zudem sind solche biologischen Kontrollmassnahmen umstritten, müsste man doch zusätzlich eine neue Art einführen, die ebenfalls gefährlich für die ein-heimischen Lebensgemeinschaften werden könnte.
Auf einer Teilfläche des Untersuchungsgebietes haben Schmid und Andrea Meyer den Einfluss einer regelmässigen Mahd auf die Goldrutenpopulation untersucht. Es hat sich gezeigt, dass eine jährliche Mahd im Spätsommer, wenn der grösste Teil der einheimischen Pflanzenarten bereits Samen gebildet hat, die Populationen unter Kontrolle halten kann. Die bestehenden Rhizorne und Sprossen wurden kürzer, und es wurden weniger neue Rhizorne und Samen gebildet. Zudem waren die aggressiven Pflanzen nun anfälliger auf Trokkenheit. Als Folge davon sank die Anzahl Rhi-zome im Pflanzenbestand, und die Goldruten wurden wieder mehr und mehr von einheimischen Arten verdrängt.
Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass neben der Grossen Goldrute weitere Pflanzen auf ähnliche Weise unkontrolliert vordringen könnten. Dies gilt insbesondere für exotische Gewächse aus privaten Gartenanlagen. Die Studie über die Grosse Goldrute hat gezeigt, dass man mit populationsbiologischen Analysen optimale Kontrollstrategien entwickeln kann. Schmid weist zudem darauf hin. dass solche Untersuchungen nicht nur im Falle von biologischen Invasionen eingesetzt werden sollten, sondern auch bei Risikoanalysen im Hinblick auf die Freisetzung von gentechnologisch veränderten Arten dienen könnten. Prädiktive Aussagen werden dann möglich, wenn die Lebensstrategie und Populationsbiologie der Arten unter natürlichen und experimentell veränderten Bedingungen detailliert erfasst werden. Gregor Klaus