Artenverlust verändert Ökosysteme nicht erst dann, wenn nur noch wenige Arten übrig sind. Eine neue globale Analyse kommt zu dem Ergebnis, dass viele Leistungen der Natur mit wachsender Biodiversität weiter zunehmen, statt früh ein stabiles Plateau zu erreichen. Damit fällt eine verbreitete Sicherheitsannahme schwächer aus als gedacht. Besonders auffällig ist der Zusammenhang in marinen Systemen, in denen biologische Vielfalt eng mit der Speicherung von Kohlenstoff verbunden sein kann.
Die Untersuchung umfasst 423 veröffentlichte Studien aus Land-, Süßwasser-, Meeres- und Ästuarsystemen. Nach der Aufbereitung blieben 1.959 einzelne Datensätze mit insgesamt 222.829 Datenpunkten übrig. Damit ist die in Nature Ecology & Evolution veröffentlichte Synthese mehr als doppelt so groß wie die bislang größte vergleichbare Datenbank. Die Forscher untersuchten nicht nur klassische Ökosystemfunktionen, sondern insgesamt 23 Kategorien von Leistungen und Funktionen. Dazu gehören unter anderem Bestäubung, Wasserqualität, Kohlenstoffspeicherung und natürliche Schädlingskontrolle. Die zentrale Frage ist einfach, aber weitreichend. Wenn eine Art verschwindet, übernimmt dann häufig eine andere Art dieselbe Aufgabe, sodass das System weitgehend stabil bleibt, oder sinkt die Leistung mit jeder weiteren Verarmung weiter? Genau diese mögliche Austauschbarkeit wird in der Ökologie als funktionelle Redundanz bezeichnet. Die neue Analyse zeigt, dass sie bei vielen untersuchten Funktionen geringer sein könnte als oft angenommen.
Die begleitende Mitteilung des King's College London fasst den Befund als geringere ökologische Reserve zusammen. In vielen Datensätzen stieg der Nutzen eines Ökosystems mit zunehmender Biodiversität weiter an, anstatt nach wenigen Arten deutlich abzuflachen. Das bedeutet nicht, dass jede Art in jedem Lebensraum denselben Beitrag leistet. Manche Organismen erfüllen ähnliche Aufgaben, andere besitzen einzigartige Funktionen. Die globale Tendenz widerspricht jedoch der Vorstellung, dass Ökosysteme fast überall über einen großen Pool austauschbarer Arten verfügen. Für die biologische Vielfalt ist dieser Unterschied entscheidend. Wenn Leistungen früh sättigen, könnten erste Verluste vergleichsweise geringe funktionelle Folgen haben. Wenn die Beziehung dagegen lange annähernd linear bleibt, nimmt mit weiterer Verarmung auch die Leistung kontinuierlicher ab. Der Artenverlust betrifft dann nicht nur die Zahl der Arten, sondern zunehmend auch Prozesse, von denen Landwirtschaft, Wasserhaushalt und Klimaregulation abhängen.
Funktionelle Redundanz klingt zunächst wie eine Versicherung. Mehrere Arten können ähnliche Ressourcen nutzen, Pflanzen bestäuben, organisches Material zersetzen oder Beutetiere regulieren. Fällt eine Art aus, bleibt die Funktion erhalten, weil andere ihren Platz teilweise übernehmen. Dieses Prinzip existiert tatsächlich, aber die neue Analyse fragt nach seinem Ausmaß. Über viele Systeme hinweg ergaben die Daten häufiger stetig steigende Beziehungen zwischen Biodiversität und Ökosystemleistung als eine frühe Sättigung. Damit ist die biologische Vielfalt nicht nur ein Vorrat scheinbar ähnlicher Organismen. Zusätzliche Arten können unterschiedliche Zeiträume, Mikrohabitate oder Ressourcen abdecken und eine Funktion unter wechselnden Bedingungen ergänzen. Der Verlust lokaler Populationen kann deshalb schon relevant sein, lange bevor eine Art global ausstirbt. Eine andere aktuelle Analyse zeigte, dass lokaler Artenschwund in gemäßigten Regionen stärker ausfällt als lange angenommen. Beide Befunde betreffen unterschiedliche Fragen, laufen aber auf dieselbe ökologische Konsequenz hinaus. Entscheidend ist nicht nur, ob Arten irgendwo noch existieren, sondern welche Funktionen sie an einem konkreten Ort gemeinsam aufrechterhalten.
Das auffälligste Ergebnis betrifft die Kohlenstoffspeicherung im Meer. Unter dem Begriff Blue Carbon wird Kohlenstoff zusammengefasst, der in marinen und küstennahen Systemen gebunden und gespeichert wird. Dazu gehören Prozesse in Seegraswiesen, Salzmarschen, Mangroven und anderen Lebensgemeinschaften, aber auch der Transport organischen Kohlenstoffs durch Nahrungsnetze und mikrobielle Prozesse. In der globalen Auswertung zeigte diese Kategorie den stärksten positiven Zusammenhang mit Biodiversität. Das macht den Befund für den Klimaschutz interessant, verlangt aber zugleich besondere Vorsicht. Die Autoren betonen, dass für Blue Carbon deutlich weniger Datensätze vorliegen als für manche andere Funktionen. Gerade der stärkste Effekt gehört damit zu einem Bereich, in dem die Datenbasis noch vergleichsweise dünn ist. Die Schlussfolgerung lautet deshalb nicht, dass jede zusätzliche marine Art eine fest berechenbare Menge Kohlendioxid bindet. Sie lautet vielmehr, dass vielfältige Meeresgemeinschaften für Kohlenstoffflüsse wichtiger sein könnten als bisher in vielen Modellen berücksichtigt. Wie dynamisch solche Küstenökosysteme reagieren, zeigt auch die weltweite Erholung von Mangrovenwäldern in den jüngsten Satellitendaten.
Auch bei regulierenden Ökosystemleistungen zeigt die Analyse häufig Beziehungen, die nicht schon nach wenigen Arten abflachen. Bestäubung ist ein anschauliches Beispiel. Unterschiedliche Bestäuber können andere Pflanzenarten besuchen, zu verschiedenen Tageszeiten aktiv sein oder bei unterschiedlichen Wetterbedingungen funktionieren. Eine artenreichere Gemeinschaft verteilt die Leistung damit auf mehrere biologische Strategien. Ähnliches gilt für Wasserqualität, bei der Pflanzen, Mikroorganismen und Tiere Nährstoffe aufnehmen, organisches Material umsetzen oder Sedimente beeinflussen. Die Analyse fasst sehr unterschiedliche Systeme zusammen, weshalb sich daraus kein einheitlicher Wert für einen einzelnen Acker, Fluss oder Wald ableiten lässt. Sie zeigt aber eine globale Richtung. Viele Leistungen profitieren über einen größeren Bereich hinweg von biologischer Vielfalt. Das macht Artenverlust funktionell bedeutsamer, als eine einfache Zählung vermuten lässt. Gleichzeitig kann die Stärke des Effekts je nach Ökosystemtyp, Messmethode und betrachteter Funktion deutlich variieren. Die Autoren stellen deshalb die gesamte Datenbank und Modellvorhersagen öffentlich bereit, damit einzelne Leistungen und Regionen getrennt untersucht werden können, statt aus dem globalen Mittel eine universelle Regel abzuleiten.
Ein wichtiges Gegenbeispiel ist der Schutz vor Naturgefahren wie Küstenerosion oder Überflutung. In dieser Kategorie reagierte die Leistung insgesamt weniger stark auf die reine Zahl unterschiedlicher Arten. Häufig hängt der Schutz besonders von wenigen strukturbildenden Schlüsselarten ab, etwa Pflanzen, die Dünen stabilisieren, oder Vegetation, die Wellenenergie abbremst. Das ist kein Widerspruch zur Bedeutung der Biodiversität, sondern zeigt, warum Artenzahl allein nicht genügt. Eine einzelne Art kann eine Funktion dominieren, während ihre langfristige Stabilität zugleich von einem vielfältigen Nahrungsnetz, Bestäubern, Bodenorganismen oder Konkurrenzbeziehungen abhängt. Schutzkonzepte müssen deshalb zwei Ebenen berücksichtigen. Sie sollten biologische Vielfalt erhalten und gleichzeitig Arten identifizieren, deren Verlust eine bestimmte Funktion unmittelbar einbrechen lassen könnte. Auch technische Eingriffe können solche Beziehungen verändern. Untersuchungen dazu, wie Solarparks lokale Ökosysteme beeinflussen, zeigen beispielsweise, dass positive und negative Effekte stark vom Standort und von der Gestaltung abhängen. Ökosystemleistungen entstehen somit nie aus einer abstrakten Artenzahl allein.
Die enorme Zahl von Datenpunkten macht die Analyse breit, aber nicht grenzenlos. Die 423 Ausgangsstudien wurden für unterschiedliche Fragen, Organismengruppen, Regionen und räumliche Maßstäbe erstellt. Einige Ökosysteme und Leistungen sind wesentlich besser untersucht als andere. Die Forscher standardisierten Messgrößen und verglichen Modelle, doch eine globale Synthese kann die ökologische Geschichte eines bestimmten Standorts nicht vollständig abbilden. Besonders bei Meeresprozessen bestehen große Wissenslücken. Auch Ursache und Wirkung müssen je nach Teilanalyse sorgfältig betrachtet werden. Hohe Biodiversität kann Funktionen stärken, gleichzeitig können produktive und wenig gestörte Standorte sowohl mehr Arten als auch höhere Leistungen ermöglichen. Experimentelle Studien helfen, solche Zusammenhänge zu trennen, sind aber nicht für jede Landschaft und jede Leistung verfügbar. Die Stärke der Arbeit liegt deshalb in der gemeinsamen Auswertung sehr vieler unabhängiger Beobachtungen und Experimente. Sie liefert ein globales Muster und zeigt, wo einfache Annahmen über austauschbare Arten nicht ausreichen. Für konkrete Entscheidungen bleiben lokale Daten über Artenzusammensetzung, Schlüsselarten und Umweltbedingungen unverzichtbar.
Die Forscher nutzten die Datenbank zusätzlich für Modellrechnungen zur zukünftigen Entwicklung ausgewählter Leistungen. Dabei verknüpften sie Biodiversitätsprojektionen mit sozioökonomischen Entwicklungspfaden, wie sie auch in der Klimaforschung verwendet werden. Besonders betrachtet wurde die biologische Schädlingskontrolle in der Landwirtschaft. Fressfeinde und Parasitoide können Schadinsekten unterdrücken und damit einen Teil der Pflanzenproduktion ohne zusätzliche chemische Bekämpfung sichern. In einem Entwicklungspfad mit hoher Nutzung fossiler Energien nahm diese natürliche Kontrolle stärker ab als in einem Pfad mit geringerer fossiler Abhängigkeit. Besonders große Verluste wurden für Länder mit starkem Bevölkerungswachstum und niedrigerem Entwicklungsstand modelliert. Solche Projektionen sind keine Vorhersage einzelner Ernten, sondern Szenarien, die von Annahmen über Landnutzung, Klima und Biodiversitätsentwicklung abhängen. Trotzdem zeigen sie, warum Ökosystemleistungen wirtschaftlich und gesellschaftlich relevant sind. Biologische Vielfalt ist nicht nur ein Naturschutzwert. Sie ist Teil von Prozessen, die Nahrung, sauberes Wasser, Bestäubung, Kohlenstoffspeicherung und natürliche Regulierung ermöglichen.
Nature Ecology & Evolution, Biodiversity safeguards ecosystem services and functions worldwide; doi:10.1038/s41559-026-03200-4