Invasive Pflanzen – Schrecken oder Zukunft für unsere Biotope?

Neophyten in Europa

Etablierung, Auswirkungen und Bekämpfung von Neophyten in Europa 

In diesem Herbarium könnt ihr euch einmal eine Übersicht über die Neophyten (gebietsfremden Pflanzenarten) in Europa machen.

Definition Neophyten

Neophyten sind Pflanzen, die beabsichtigt oder unbeabsichtigt in Gebiete eingeführt wurden, in denen sie natürlicherweise nicht vorkommen. Als Startpunkt der Beobachtung von Neophyten wird dabei das Jahr 1492 betrachtet. Das Jahr der Entdeckung Amerikas durch Christoph Kolumbus gilt als Startpunkt der Artenverschleppung und der internationalen Verbreitung von Neobiota. Knapp die Hälfte der bekannten Neophyten wurde beabsichtigt, hauptsächlich durch den immer stärker wachsenden weltweiten Warenverkehr, in heimische Ökosysteme eingeführt, während der Rest unbeabsichtigt eingeschleppt wurde, beispielsweise als ungewollte Beimischung bei Saatgut. Die Vegetation Mitteleuropas ist geprägt von ursprünglich nicht heimischen Arten. Als Archäophyten werden hingegen die Pflanzen bezeichnet, die vor 1492 in die freie Natur gelangten.[1]

Nach der Entdeckung Amerikas und mit dem zunehmenden globalen Waren- und Personenverkehr gelang es vielen gebietsfremden Arten in neue Lebensräume einzudringen.  Der Großteil der beabsichtigten Einführungen erfolgte in Form von Zierpflanzen, die etwa 30% aller Neophyten ausmachen, während etwa 20% landwirtschaftlichen Nutzpflanzen zugeordnet wird.[2] Darunter zählen beispielsweise Kartoffeln, Mais und Tomaten. Ein weiterer Teil der gebietsfremden Arten wurde unbeabsichtigt eingeführt.[3]

Abgrenzung zu invasiven Arten

Der Begriff „invasive Arten“ ist ein Unterbegriff von Neophyten und bezieht sich speziell auf gebietsfremde Arten, die negative Auswirkungen auf heimische Arten und Biotope haben. Die schnelle Verbreitung dieser Arten erfolgt durch eine Verdrängung heimischer Arten aus ihren Lebensräumen oder durch das Erzeugen eines erhöhten Fraßdrucks auf heimische Arten.[4] Ein besonderer Wettbewerbsvorteil im Konkurrenzkampf der Arten zeichnet sich durch bestimmte Arteigenschaften aus, wie etwa eine hohe Samenproduktion, ausgeprägte Wuchskraft, sowie eine hohe Toleranz gegenüber Störungen im Ökosystem oder eine Vorliebe für nährstoffreiche Umgebungen. Zusätzlich begünstigt eine rasche Anpassung an die neue Umwelt die Invasivität dieser Arten.[5] Oft sind mit der Ausbreitung invasiver Arten aber auch wirtschaftliche und gesundheitliche Probleme verbunden, wie beispielsweise Verbrennungen, die durch das Gift des Riesen-Bärenklaus verursacht werden.

Einstufung einer Art als invasiv

Als invasiv werden die Arten bezeichnet, die unerwünschte und problematische Auswirkungen verursachen. Oft sind damit gesundheitliche Probleme verbunden, wie zum Beispiel eine erhöhte Pollenproduktion der Ambrosie, die eine hohe Beeinträchtigung von Allergikern verursacht. Ein weiterer Faktor ist die Verdrängung heimischer Arten und die Gefährdung schützenswerter Lebensräume. [6]

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Herkunft der Neophyten in Europa

Ein beträchtlicher Anteil (45,8%) der außerirdischen Lebensformen in Europa stammt aus Nord- und Südamerika. Ein vergleichbarer Prozentsatz entfällt auf solche mit asiatischer Herkunft (45,9%). Zusätzlich sind 20,7% der Neophyten in Europa aus Afrika und 5,3% aus Australien zu verzeichnen. Dabei ist zu beachten, dass die prozentualen Angaben möglicherweise höher liegen, da Neophyten oft von mehreren Kontinenten stammen können.

Schädigungen durch invasive Neophyten

Anthropolog eingeschleppte Arten führen nicht immer zur Vielfalt in Ökosystemen, sondern verursachen häufig gravierende Probleme in den Biotopen.[7] Biotope sind bestimmte Lebensräume in einem Gebiet, welche von einer Lebensgemeinschaft bewohnt werden. Probleme kommen hier zustande, wenn andere Arten verdrängt werden oder das Ökosystem sogar aufgrund von invasiven Pflanzen nicht weiter bestehen kann. Dies passiert hauptsächlich dann, wenn natürliche Ressourcen übernutzt werden. Daraus resultiert eine Reduktion der ursprünglich etablierten Arten oder im schlimmsten Fall sogar eine Ausrottung derselben.[8]

Neophyten zeichnen sich oft durch eine unkontrollierte Verbreitung in einheimischen Ökosystemen aus. Meist fehlt es in dem ausgeklügelten Nahrungsnetz der heimischen Ökosysteme an Fressfeinden für Neophyten. Invasive Pflanzen besitzen dazu häufig Abwehrmechanismen gegenüber Fressfeinden, wie giftige Zellflüssigkeiten.

Bisher sind in Deutschland knapp 100 invasiven Arten bekannt, welche zum Aussterben anderer Arten geführt haben.[9] Ein Beispiel hierfür ist der Riesenbärenklau, welcher bereits viele einheimische Pflanzen ausgerottet hat. Weltweit betrachtet, waren invasive Pflanzen jedoch für 60% der ausgestorbenen Pflanzen verantwortlich. Außerdem sind diese in über 1000 Fällen für zumindest das Verschwinden von ursprünglichen Pflanzen verantwortlich. [10]

Der Mensch stellt in dieser Thematik das eigentliche Problem dar. Durch ihn werden im Zuge der Globalisierung und gesteigerter interkontinentalen und internationalen Mobilität Arten weltweit verschleppt und weiterverbreitet. Damit beschleunigt er den Ausrottungsprozess anderer Pflanzen.

Verdeutlichung der Beeinträchtigung der Biodiversität anhand Beispiels

Um die Auswirkung eingeschleppter Pflanzenarten auf heimische Ökosysteme zu verdeutlichen, soll im Folgenden die Auswirkungen der Fichten-Monokulturen auf heimische Mischwälder betrachtet werden.

Etablierung von Fichten-Monokulturen

In nur wenigen Regionen Europas wächst die Fichte eigentlich von Natur aus. Heute ist sie heute allerdings mit 26 Prozent der Waldfläche die am stärksten verbreitete Baumart. Ohne den Einfluss des Menschen wäre die Fichte also eine regional sehr begrenzt vorkommende Waldbaumart.^[11]

Zu Beginn des 19. Jahrhunderts konnte eine gravierende Übernutzung der heimischen Wälder in Europa beobachtet werden. Besonders der Bedarf an Holz für den Schiffsbau, Bau, Heizen und Bergbau führte zu weiten Kahlflächen.[12] Diese und „nährstoffarme Böden führten zur Bevorzugung der schnell wachsenden und anspruchslosen Gemeinen Fichte (Picea abies), so dass riesige Flächen mit Fichten-Monokulturen entstanden.“[13] Aus wirtschaftlichen Gründen etablierte sich also durch den Menschen in dem natürlichen Heimatgebiet von Laubwäldern ein hoher Anteil der Waldfläche von Nadelbäumen.

Ausbreitungsgebiet der Fichten

Die Fichte (Picea abies) gehört zur Familie der Kieferngewächse. „Das natürliche Hauptverbreitungsgebiet der Gemeinen Fichte (Picea abies) befindet sich in der borealen Vegetationszone der nördlichen Erdhalbkugel, die etwa zwischen dem 50. und dem 70. Breitengrad liegt. Die ursprüngliche Heimat der Fichte dürfte gemäß Versteinerungen und Pollenfunden Ostasien sein.“ [14]

In Europa kommt Picea abies in vielen verschiedenen Regionen vor. Sie sind besonders in den nördlicheren Regionen, wie Skandinavien, den Alpenrändern, in Österreich und der Schweiz, sowie in einigen Teilen Deutschlands und Osteuropas weit verbreitet. [15] Picea abies wächst hauptsächlich in den gemäßigten Klimazonen Europas. Sie können dort vorgefunden werden, wo die Standortbedingungen nicht zu extrem sind, also nicht zu nass oder zu trocken. Die besten Wuchsbedingungen für Picea abies finden sich in Höhenlagen zwischen 300 und 750 Metern über dem Meeresspiegel, begleitet von Jahresmitteltemperaturen, die unter 7 Grad Celsius liegen. Fichten stellen hohe Anforderungen an ihre Wasserversorgung und bevorzugen Regionen mit einem Niederschlagsminimum von mindestens 800 Millimetern pro Jahr. [16]

Die meisten Fichten gedeihen optimal an sonnigen bis halbschattigen Standorten und zeichnen sich durch eine ausgeprägte Anpassungsfähigkeit an verschiedene Bodentypen aus. Sie sind besonders widerstandsfähig gegenüber unterschiedlichen Bodenbedingungen und wachsen vorzugsweise in feuchten bis morastigen Böden. In Bezug auf die Nährstoffversorgung sind Fichten also genügsam, wobei ein pH-Wert im Bereich von 5,5-6,5 als optimal betrachtet wird.[17] Allerdings zeigt diese Baumart eine geringe Toleranz gegenüber Sommertrockenheit und ist weniger anpassungsfähig in dauerhaft lufttrockenen Lagen. Unter solchen Bedingungen steigt das Risiko von Windwurf und einem möglichen Befall durch Borkenkäfer erheblich.[18]

Auswirkungen von Fichten-Monokulturen auf heimische Wälder

Nach der Waldzustandserhebung 2022 des Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft ist die Absterberate der Fichte im Jahr 2022 gestiegen.[19] Hauptsächlich dafür verantwortlich ist die Etablierung von Fichten-Monokulturen, die zu einem Biodiversitätsverlust und Nährstoffarmut führt und die Anfälligkeit der Fichten für Schädlinge und Krankheiten erhöht.[20]^[21] Des Weiteren resultieren aus der Etablierung von Fichten-Monokulturen Anpassungsschwierigkeiten der Wälder an immer häufiger auftretende Extremwetterereignisse.[22] All diese Faktoren stellen negative Konsequenzen auf heimische Wälder da. Die Etablierung von Fichten-Monokulturen als Neophyt durch den Menschen verdeutlicht die gravierenden Auswirkungen auf bestehende Ökosysteme.

Wirtschaftliche Schäden

„Einige Neophyten verursachen zum Teil gravierende wirtschaftliche Schäden, die sich meist in den hohen Kosten zur Bekämpfung äußern.“[28] Eine finanzielle Herausforderung für die Wasserwirtschaft stellt die starke Ausbreitung des Japanischen Staudenknöterichs (Fallopia japonica) oder des Sachalin-Staudenknöterich (Fallopia sachalinensis) dar. Die starke Vermehrung dieser Arten kann zur Destabilisierung von Dämmen beitragen und dazu folglich Uferabbrüche hervorrufen.[29]

In der Waldwirtschaft rufen bestimmte Pflanzenarten, so auch die Fichte (Picea abies), erhebliche Unterhalts- und Bekämpfungskosten zur Erhaltung oder Renaturierung von heimischen Wäldern hervor. Viele Neophyten verursachen in der Forstwirtschaft zusätzliche Kosten, da sie forstliche Arbeiten erschweren und heimische Nutzpflanzen verdrängen.[30]

Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit

Der Riesen-Bärenklau

„Eine Gefährdung für die menschlichen Gesundheit stellen nur wenige Neophyten dar.“[31] Zu den bekanntesten und weitverbreitetsten Neophyten, die schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, zählt der Riesen-Bärenklau (Heracleum mantegazzianum). Bei Hautkontakt mit dem toxischen Zellsaft führt bei Sonneneinstrahlung zu extremen Hautverbrennungen. Häufig bleiben an den betroffenen Stellen Narben zurück. Zudem kann es bei Augenkontakt mit dem toxischen Pflanzensaft zu Irritationen oder sogar Erblindung kommen. Besonders für kleine Kinder stellt der Riesen-Bärenklau (Heracleum mantegazzianum) eine große Gefahr dar, da er schwerwiegende Vergiftungsfälle verursachen kann.[32]

Ambrosie (Ambrosia artemisiifolia)

Häufig unterschätzt wird vermutlich das hohe allergene Potenzial von Neophyten. Die Aufrechte Ambrosie (Ambrosia artemisiifolia) besitzt unter den Pflanzenarten das höchste allergene Potenzial und zeigt sich als deutlich aggressiver als bekannte Baum- und Gräserpollen. Eine sehr geringe Menge an Pollen kann bei Pollenallergikern für Symptome wie tränende Augen, Juckreiz, Lichtempfindlichkeit und Kopfschmerzen auslösen. Ein Großteil der Pollenallergiker zeigt eine Sensibilität für die Pollen der Aufrechten Ambrosie. Diese leiden zudem unter der späten und langen Blütezeit von Juli bis Oktober.[33]

Auswirkung des Klimawandels auf die Ausbreitung von Neophyten

Der Klimawandel führt international zu starken Temperaturschwankungen, extremer Trockenheit oder starken Unwettern. Ökosysteme ändern sich und die Temperatur steigt kontinuierlich an. Von diesem Anstieg profitieren besonders die Arten, die aus anderen Ländern eingeschleppt wurden – die Neophyten. Durch die wärmeren klimatischen Bedingungen können sie sich besser etablieren und verbreiten. Auch die Konkurrenzkraft gegenüber heimischen Pflanzen steigt an, da Neophyten meist besser an die steigenden Temperaturen angepasst sind. So findet man sie auch vermehrt in städtischen Ballungsgebieten und an großen Flusstälern, wo es zum Hitzestau kommt. Unter den aktuellen klimatischen Bedingungen sind Neophyten noch auf solche „Invasionshotspots“ angewiesen, doch mit steigender Temperatur wird ihre Verbreitung nach und nach begünstigt. Die derzeitige Invasionshotspots werden wachsen und neue Hotspots werden vermutlich entstehen. So werden sich derzeitig noch unbeständige Arten etablieren, seltene Arten sich ausweiten und auch in kühleren Gebieten Arten mit heimischen Pflanzen befallen werden.

Es gibt jedoch auch Ausnahmen: Beispielsweise das drüsige Springkraut wird durch den Klimawandel eher eine Verkleinerung des Habitats verzeichnen, da es schlecht mit den warmen Temperaturen umgehen kann.

Auch auf den Karten in Abbildung ist die Verbreitung der Neophyten nochmals gut zu erkennen. In Karte a wird die Ausbreitung besonders problematischer Neophyten unter aktuellen klimatischen Bedingungen gezeigt. Im Gegensatz dazu wird in Karte b die Ausbreitung der ausgewählten Neophyten für 2051-2060 bei einem Anstieg der Jahresmitteltemperatur um 1,2°C bis 2,9°C prognostiziert.

Deutlich erkennbar ist die starke Ausbreitung in den Großstädten, jedoch über das ganze Land wird die Anzahl nachgewiesener Neophyten signifikant ansteigen. Diese Karte bezieht sich zwar nur auf Deutschland, ist aber gut auf ganz Europa übertragbar. Wichtig für heimische Pflanzen ist es, den Klimawandel soweit wie möglich zu verhindern, um eine weitere Verbreitung der Neophyten zu stoppen.

Bekämpfung invasiver Arten