Die Alpen sind Lebensraum für zahlreiche Pflanzen und Tiere – ein Hotspot der Artenvielfalt auf dem europäischen Kontinent. Im Rahmen der Forschungsinitiative Blue-Green Biodiversity der Forschungsinstitute Eawag und WSL hat eine Gruppe von Forschenden nun untersucht, wie und wann diese Vielfalt sowohl an Land wie auch im Wasser entstanden ist. Sie analysierten hierfür 497 alpine und perialpine – also rund um die Alpen vorkommende – Arten aus fünf Hauptgruppen: 121 Fische, 39 Flohkrebse, 31 Amphibien, 158 Schmetterlinge und 148 Blütenpflanzen.
Die Analysen zeigen, dass die letzten Eiszeiten die heutige alpine Biodiversität wesentlich geprägt haben. Seit dem sogenannten Pleistozän, das vor etwa 2.6 Millionen begann und vor etwa 12'000 Jahren endete, wechselten sich mehrere Warm- und Kaltzeiten ab. Da viele, wenn nicht alle alpinen und perialpinen Gewässer während der pleistozänen Eiszeiten von einer dicken Eisschicht bedeckt waren, fanden die lokalen Fischarten keine geeigneten Lebensräume mehr vor und starben in den Alpen höchstwahrscheinlich aus. Erst nach Ende der letzten Eiszeit konnten sie wieder einwandern, wahrscheinlich aus tiefer gelegenen Flussabschnitten der grossen Flüsse wie Donau, Rhein oder Rhone.
Die Fische sind langsame Kolonisierer, aber kreativ
Die Fischarten mussten erst weit verzweigte Flüsse durchqueren, um die ökologisch stark isolierten Seen zu besiedeln, die nach dem Rückzug der Gletscher in den Oberläufen der Flüsse entstanden sind. Das dauerte seine Zeit, insbesondere für Arten, die aus weiter entfernten Rückzugsgebieten mit wärmeren Gewässern einwanderten. Die meisten Flussfische fanden die tiefen und kalten Seen zudem wenig attraktiv. Deshalb konnten nur einige wenige, an Kaltwasser angepasste Neuankömmlinge wie Felchen und Saiblinge, die wahrscheinlich schon früh aus relativ nahgelegenen Tieflandgebieten kamen, den Lebensraum besetzen und sich diversifizieren.
Diese unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit beeinflusst das Tempo der Artbildung. Wenn neue Lebensräume schnell von vielen verschiedenen Neuankömmlingen besiedelt werden, sind alle verfügbaren Nischen innerhalb kurzer Zeit besetzt. Das war wahrscheinlich im terrestrischen alpinen Lebensraum der Fall. Daher hatten Pflanzen und Tiere weniger Möglichkeiten, sich zu spezialisieren und neue Arten zu bilden. Die ersten Kaltwasser-Fischarten, die in die alpinen Seen zurückwanderten, fanden jedoch vielfältige, ungenutzte Lebensräume vor und konnten sich rasch diversifizieren. Darin sehen die Forschenden einen der Hauptgründe für die erstaunlich rasche Artenbildung bei einigen Fischen nach dem Ende der letzten Eiszeit.
Die Forscher hoffen, dass die neuen Erkenntnisse auch zum Schutz der alpinen Artenvielfalt beitragen werden. Wenn wir verstehen, wie sich die biologische Vielfalt in der Vergangenheit entwickelt hat, können wir besser vorhersehen, wie die Arten auf künftige Klimaveränderungen reagieren werden, und wir können Strategien zu ihrer Erhaltung entwickeln.
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