Rückgang von Mauerbienen ist auf Klimawandel zurückzuführen

  • Veröffentlicht am: 01.08.2018
Versuchsaufbau der Studie an Mauerbienen. Foto: Paul CaraDonna/Northwestern University

Das lokale Aussterben von Mauerbienen im US-Bundesstaat Arizona lässt sich auf die Klimaerwärmung zurückführen. In anderen natürlicherweise warmen Klimazonen kann dies gleichfalls der Auslöser sein.
In einem zweijährigen Feldexperiment, bei dem die Temperaturen der Bienennester verändert wurden, um ein wärmeres Klima zu simulieren, wie es künftig herrschen wird, starben 35 Prozent der Mauerbienen im ersten Jahr und 70 Prozent im zweiten Jahr. Dem gegenüber stand eine nur 1 bis 2%ige Mortalitätsrate in der Kontrollgruppe unter den tatsächlichen aktuellen Temperaturbedingungen.

„Bei den projizierten Temperaturen scheinen diese Spezies an ihre physiologischen Grenzen zu stoßen“, erläutert Studienautor Paul CaraDonna von der Northwestern Universität. „Dies ist ein Beweis dafür, dass wir in den wärmeren Landesteilen für diese Spezies einem lokalen Aussterben entgegen sehen, was ziemlich ernüchternd ist.“

Die untersuchte Mauerbiene Osmia ribifloris wird häufig als „Blaubeer-Mauerbiene“ bezeichnet. Sie stammt aus den westlichen Vereinigten Staaten und Nord-Mexiko. Die Solitärbiene baut Nester in Löchern und Rissen toter Baumstümpfe. Als Primärbestäuber einiger Pflanzenarten aus der Gattung Arctostaphylos in der Familie der Heidekrautgewächse Ericaceae in freier Wildbahn kann die bisher wenig erforschte Biene einen großen Einfluss auf ihr Ökosystem besitzen.

„Einheimische Bestäuber sind ein wichtiger Teil, damit es in der Natur rund läuft“, so Paul CaraDonna. „Man schätzt, dass fast 90 Prozent aller Blütenpflanzen von einer tierischen Bestäubung profitieren. Das sind weltweit mehr als 300.000 Pflanzenarten.“

Um zu untersuchen, wie der Klimawandel Mauerbienen beeinflusst, haben die Wissenschaftler im Rahmen einer Studie drei Arten von Nistplätzen in den Santa Catalina Mountains im US-Bundesstaat Arizona eingerichtet, wo die Bienen natürlicherweise anzutreffen sind. Das Team manipulierte die Temperaturen der Nistplätze, indem es ein zurückliegendes, ein gegenwärtiges und ein zukünftiges Klima simulierte. Ein Drittel der Nester wurde schwarz gestrichen, um mehr Strahlungswärme zu absorbieren und auf diese Weise ein für die Jahre 2040 bis 2099 vorhergesagtes Klima zu simulieren. Ein weiteres Drittel wurde mit einer weißen, reflektierenden, kühlenden Farbe gestrichen, um die Bienen zurückzuversetzen in die Zeit eines Klimas vergleichbar mit dem der 1950er Jahren. Zur Kontrolle wurde das letzte Drittel der Nester mit einer transparenten Farbe hinterlassen, die damit ihre natürliche Holzfarbe besaßen. Das Experiment umfasste insgesamt 90 Nester, die jeweils zwischen zwei und 15 Bienen beherbergten.

Wärmes Klima ist Streß für Mauerbienen

Die Forscher führten das Experiment zweimal in zwei aufeinander folgenden Jahren durch. Die Bienen erlebten die veränderten Lebensumstände von der frühen Entwicklung der Larve bis hin zur Metamorphose und der so genannte Diapause, was etwa einem Winterschlaf vor dem Schlupf aus den Nisthöhlen entspricht. Die Bienen erwachten in allen Fällen – unter zurückliegenden, aktuellen und künftigen klimatischen Bedingungen – gleichermaßen aus der Diapause und erschienen im Februar, was normal ist.

Die Bienen, die in den wärmeren Kästen nisteten, unterlagen jedoch mehreren beunruhigenden Veränderungen. Nicht nur war ihre Sterblichkeitsrate bemerkenswert hoch, sie sind auch über einen viel längeren Zeitraum aus der Diapause gekommen. Während Maurerbienen in dem Untersuchungsgebiet in der Regel innerhalb von 10 bis 15 Tagen aus der Diapause kommen, traten Bienen der Wärmebehandlung über einen Zeitraum von 50 Tagen hervor.

„Dies deutet darauf hin, dass sie auf eine stressige Umgebung reagieren“, erläutert Paul CaraDonna. „Weil ihre Schlupfzeiten verändert sind, verfügen sie jetzt als Populationn über potentiell weniger florale Ressourcen, und es könnte viel schwieriger sein, Paarungspartner zu finden.“

Während des Studienverlaufs bemerkten die Wissenschaftler auch, dass die Bienen aus den wärmeren Nestern mit kleineren Körpern und weniger Körperfett hervortraten. Dies liegt womöglich daran, dass die wärmeren Temperaturen den Stoffwechsel der Bienen während der Diapause erhöhen, so dass sie schneller ihre Fettreserven verbrennen, was in der Natur problematisch werden kann, sobald sie ihre Niströhren verlassen.

„Für Insekten ist Größe meist ein Vorteil“, erklärt Paul CaraDonna. „Größer ist normalerweise besser. Es bedeutet, dass Sie größere Energiespeicher besitzen, was bedeutet, dass Sie gegen Wetterkapriolen besser gewappnet sind. Das führt dazu, dass sich die Bienen wahrscheinlich erfolgreicher vermehren können, was sich auf die Stabilität der Art auswirkt.“

Der Wissenschaftler geht davon aus, dass die Mauerbienen-Art in Zukunft in kältere Klimazonen, etwa weiter in die Berge ziehen könnte, wobei sie dies von den Pflanzen wegführt, die sie aktuell vorzugsweise bestäuben und die aktuell auch ihre Hauptnahrungsquelle darstellen. Dies hätte nicht nur Konsequenzen für die Bienen, sondern auch für die Pflanzen, die sich auf ihre Bestäubung verlassen.

„Diese Mauerbiene ist wahrscheinlich eine der besten Bestäuber dieser Pflanzenart. Wenn man den Bestäuber aus dem Ökosystem entfernt, wird längerfristig auch die entsprechende Pflanze entfallen“, so Paul CaraDonna. „Wir müssen verstehen, wie die Natur funktioniert und wie sie auf wichtige Variationsquellen reagiert. Sonst besitzen wir nicht die Möglichkeit, sie sicher zu behalten.“

Die Studie ist in vollem Umfang frei zugänglich (Open Access).
Indexierung