Der Vielfalt auf der Spur

Es sterben mehr Tier- und Pflanzenarten aus als zeitgleich neue entstehen. Wie lässt sich diese Entwicklung aufhalten? Für seine Beiträge zur Biodiversitätsforschung erhält der Göttinger Wissenschaftler Patrick Weigelt den Leopoldina Early Career Award der Commerzbank-Stiftung.

Kanarischer Drachenbaum, Teideveilchen, Wildprets Natternkopf: Sie alle gehören zur vielfältigen und einzigartigen Pflanzenwelt Teneriffas. Und sie sind Bestandteil der Datenbank „Global Inventory of Floras and Traits“ (GIFT), die Informationen über die Zusammensetzung von Pflanzenarten in fast 3.000 Regionen weltweit umfasst. Entwickelt und aufgebaut hat die Datenbank maßgeblich Patrick Weigelt, Biodiversitätsforscher und Biogeograph an der Georg-August-Universität Göttingen. Die Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina hat ihn unter anderem dafür mit dem von der Commerzbank-Stiftung mit 30.000 Euro geförderten Leopoldina Early Career Award ausgezeichnet.

Spätestens seit Alexander von Humboldts Expeditionen vor mehr als 200 Jahren wird zur geographischen Verteilung der Artenvielfalt geforscht. So gibt es heute Pflanzen-Checklisten für nahezu alle Regionen der Erde. „Vor allem in den vergangenen Jahrzehnten entstand viel neues Material und ältere Arbeiten wurden zum Teil online verfügbar gemacht“, erzählt Patrick Weigelt. „Für Forschende wurde es zugleich schwieriger, alles im Blick zu behalten, denn die Informationen waren über verschiedene Quellen verstreut. In GIFT haben wir die Daten nun zusammengeführt und standardisiert.“ Sie decken rund 79 Prozent der globalen Landoberfläche und rund 80 Prozent aller in der Wissenschaft bekannten Pflanzenarten ab. „Derzeit enthält die Datenbank mehr als 300.000 Arten“, berichtet Weigelt. „Wir arbeiten daran, sie weiter auszubauen.“

Die biologische Vielfalt, der Schatz unseres Planeten, ist bedroht – nicht zuletzt durch den menschengemachten Klimawandel.

Patrick Weigelt, Biodiversitätsforscher

Datenbank für neue Forschungsarbeiten

GIFT verknüpft Pflanzenarten mit ihrer geografischen Verteilung, ihren strukturellen Merkmalen und Verwandtschaftsbeziehungen sowie mit geografischen, klimatischen und sozioökonomischen Eigenschaften der Regionen. Für Forschende bedeutet dies, dass sie Veränderungen der Pflanzenvielfalt durch Klimawandel, Lebensraumveränderungen oder eingeführte invasive Arten besser untersuchen können. Und solche Forschungsarbeiten sind weiterhin dringend nötig. „Wir befinden uns in einer globalen Biodiversitätskrise“, sagt Patrick Weigelt. „Die biologische Vielfalt, der Schatz unseres Planeten, ist bedroht – nicht zuletzt durch den menschengemachten Klimawandel. Es sterben mehr Tier- und Pflanzenarten aus als zeitgleich neue entstehen. Das ist eine beunruhigende Entwicklung, der wir uns stellen müssen.“

Biodiversität auf Inseln

Er selbst forscht besonders zur Biodiversität von Pflanzen auf Inseln und wie sie sich im Lauf der Zeit auf regionaler und globaler Ebene verändert hat. „Inseln und ihre eigentümlichen Tier- und Pflanzenarten haben mich schon immer fasziniert“, erzählt Weigelt. „Und in der Forschung sind sie seit jeher beliebte Modellsysteme, weil die äußeren Einflüsse dort weniger komplex als auf dem Festland sind. Dadurch lassen sich Zusammenhänge gut erkennen.“

So konnte er mit einem internationalen Forschungsteam zeigen, dass eiszeitliche Klima- und Meeresspiegelschwankungen einen Einfluss auf die Pflanzenvielfalt von Inseln hatten. „Während der Eiszeiten lag der Meeresspiegel wesentlich niedriger als heute. Dadurch waren viele Inseln in der Vergangenheit wiederholt deutlich größer“, erklärt der 37-Jährige. „Auf solchen Inseln finden wir noch heute mehr endemische Arten, also Arten, die nur dort vorkommen. Sie tragen wesentlich zur Biodiversität bei.“ Waren Inseln früher mit anderen Inseln oder dem Festland verbunden, finden sich weniger endemische Arten. Der Forscher hofft, dass sich mit solchen Ergebnissen die Auswirkungen von zukünftigen Klimaveränderungen auf die biologische Artenvielfalt besser abzuschätzen lassen.

Patrick Weigelt auf Teneriffa
Die Pflanzenvielfalt auf Teneriffa reicht von trockenen Küstenbüschen bis hin zur alpinen Vegetation des Teide. Foto: Patrick Weigelt

Einfluss des Menschen

Weigelt beschäftigt sich auch mit der Frage, welchen Einfluss der Mensch – zum Beispiel durch Landnutzung, globalen Güterverkehr und den menschengemachten Klimawandel – auf die Verbreitung von Pflanzenarten außerhalb ihrer Ursprungsgebiete hat. Dazu entwickelten er und weitere Forschende die erste weltweite Datenbank „Global Naturalized Alien Flora“. Sie enthält Informationen zu Verbreitungs- und Ursprungsgebieten von Pflanzenarten, die sich durch menschlichen Einfluss außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets etabliert haben. In Deutschland sind zum Beispiel der Riesen-Bärenklau aus dem Kaukasus, der Japanische Staudenknöterich oder die Kanadische Goldrute prominente Beispiele unter vielen. Inseln sind von eingeführten Arten oft besonders stark betroffen.

Der ernste Hintergrund seiner Forschungsgebiete bereitet Patrick Weigelt immer wieder „ein mulmiges Gefühl“. „Vielleicht habe ich deshalb aber auch den Eindruck, dass meine Arbeit sinnvoll ist. Und mir gefällt, dass ich meine Interessengebiete Biodiversität, Bioinformatik und Biogeographie so gut kombinieren kann“, sagt er. Das fand offenbar auch die Jury des Leopoldina Early Career Awards. Auf die offizielle Überreichung der Auszeichnung muss der Preisträger allerdings noch etwas warten. Aufgrund der Corona-Pandemie hat die Leopoldina ihre diesjährige Jahresversammlung in Halle (Saale) auf den 24. und 25. September 2021 verschoben.

Dr. Patrick Weigelt
Foto: Marian Kalbitzer
Patrick Weigelt

Biodiversitätsforscher und Biogeograph

studierte Biologische Diversität und Ökologie an der Georg-August-Universität Göttingen, wo er 2013 promoviert wurde. Im Anschluss war er für eineinhalb Jahre als Postdoktorand am Lehrstuhl für Systemische Naturschutzbiologie tätig. Seit 2015 ist er Senior Scientist in der Abteilung Biodiversität, Makroökologie und Biogeographie an der Georg-August-Universität Göttingen.

Leopoldina Early Career Award

Seit 2010 wird alle zwei Jahre der Leopoldina Early Career Award der Commerzbank-Stiftung vergeben. Er geht an Nachwuchswissenschaftler für herausragende Leistungen auf einem in der Leopoldina vertretenen Fachgebiet und ist mit 30.000 Euro dotiert.

Commerzbank-Stiftung

Leopoldina

Die Deutsche Akademie der Naturforscher Leopoldina – Nationale Akademie der Wissenschaften wurde 1652 gegründet. Mit ihren rund 1.600 Mitgliedern aus nahezu allen Wissenschaftsbereichen ist sie eine klassische Gelehrtengesellschaft. Ihr Sitz ist in Halle (Saale).

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