Biologisches Schädlingsregulationspotential in Europa

Die Intensivierung de landwirtschaftlichen Produktion seit den 1940er Jahren hat Agrarlebensräume nachhaltig verändert. Dies führte zu einer Zerstörung bzw. Fragmentierung non natürlichen Lebensräumen, einer verringerten Habitatdiversität und zu einer vermehrten Störung und agrochemischen Verschmutzung der Lebensräume. Die landwirtschaftliche Intensivierung wird daher als einer der Hauptfaktor des weltweiten Biodiversitätsverlustes angesehen, mit bedeutenden Auswirkungen auf Ökosystemleistungen. Bisherige Untersuchungen haben sich hauptsächlich mit der Beurteilung und Erfassung von Ökosystemleistungen auf verschiedenen räumlichen Ebenen beschäftigt. Es gibt jedoch nur wenige Arbeiten die untersucht haben wie Landnutzung, und die dadurch hervorgerufenen Veränderungen der Biodiversität, Ökosystemleistungen beeinflusst. Eine wichtige Ökosystemleistung die durch den Verlust an Biodiversität direkt betroffen ist die biologische Schädlingsregulation. In diesem Projekt werden drei Teams die Beziehungen zwischen landnutzungsbedingter Biodiversität und der Struktur und Dynamik von Nahrungsnetzinteraktionen zwischen Nützlingen, Schädlingen und alternativer Beute als auch die monetäre Bedeutung der biologischen Schädlingsregulation untersuchen. Als Fallstudie werden Getreideblattläuse, ihre natürlichen Gegenspieler als auch deren alternative Beute untersucht. Erstere zählen zu den bedeutendsten landwirtschaftlichen Schädlingen in Europa. Basierend auf einer ausführlichen Datengrundlage die unser Team schon jetzt generiert hat werden wir analysieren wie lokale Landnutzungsänderungen die Zusammensetzung der Nützlingszönosen beeinflusst und wie historische Änderungen in den Nützlingsgemeinschaften die biologische Regulation beeinflusst haben. Nahrungsnetzinteraktionen werden mittels neuester molekularer Methoden empirisch bestimmt und mittels interaktiver Netzwerkanalysen untersucht werden um zu bestimmen wie Landnutzungsänderungen die trophischen Interaktionen und die biologische Schädlingsregulation beeinflussen. Diese Daten bilden die Grundlage für eine Modellierung der Blattlausregulation und eine ökonomische Evaluierung dieser Ökosystemdienstleistung. Schlussendlich wird die Schädlingsregulation für verschiedenste Landschaften in Europa modelliert werden um zu bestimmen wie zukünftige Landnutzungsänderungen und die Intensität der Bewirtschaftung die biologische Regulation beeinflussen werden.

APPEAL, ein Forschungsprojekt welches gemeinsam von ForscherInnen aus Österreich, Deutschland und Schweden durchgeführt wurde, untersuchte wie sich Veränderungen in der Landnutzung auf Gemeinschaften von Raubarthropoden, Nahrungsnetzinteraktionen und die biologische Regulation von Getreideblattläusen auswirken. Des Weiteren wurde untersucht wie die biologische Schädlingsregulation ökonomisch im Vergleich zum Einsatz von Insektiziden bewertet werden kann. Empirische Untersuchungen als auch Modellierungen zeigten, dass die Effizienz der biologischen Schädlingskontrolle bei hoher Landschaftskomplexität, charakterisiert durch kleine Felder und größeren Grünlandflächen, deutlich effizienter ist als in Landschaften geringerer Komplexität. Die Eigenschaften bestimmter Raubarthropodenarten, insbesondere die Größenverhältnisse zwischen Räuber und Beute, bestimmten die Stärke der Kontrollleistung maßgeblich. Nahrungsbeziehungen zwischen Raubarthropoden, Schädlingen und alternativer Beute wurden mit molekularen Methoden empirisch bestimmt, eine Expertise die durch das österreichische Projektteam eingebracht wurde. Replizierte Feldexperimente zeigten dabei, dass das Auftreten von Unkräutern zwar die Zusammensetzung der Raubarthropodengemeinschaft nicht verändert, jedoch die Nahrungsbeziehungen in diesem System, und damit die funktionelle Rolle der Prädatoren, durch Unkräuter verändert wird. Die durch Unkräuter erhöhte Habitatheterogenität führt zu resilienteren Nahrungsbeziehungen und damit einer stabileren Kontrolle von Schädlingen durch Raubarthropoden. Wir entwickelten auch räumliche Modelle um die Schädlingskontrolle über gesamte Agrarlandschaften vorherzusagen. Auf schwedische Regionen angewandt zeigten diese Modelle, dass je nach Landschaftskomplexität die natürlich vorkommenden Gegenspieler den Schaden durch Getreideblattläuse zwischen 45-70% verringern können.Unsere Analysen zu den Risiken von Schädlingen zeigten, dass der Einsatz von Insektiziden für Bauern noch als unverzichtbar erscheint. Eine signifikante Verteuerung der Insektizide würde diese Einschätzung verändern, aber auch die Kontrolle von Schädlingen weniger vorhersehbar machen.