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Was passiert mit dem Regenwaldboden, wenn große Säugetiere fehlen?
Ökosystem-Ingenieure im Unterholz: Bodengebundene Säugetiere verändern Streuschicht und Bodenchemie im brasilianischen Atlantischen Regenwald. Ein 14-jähriges Ausschlussexperiment zeigt, dass höhere Säugetierbiomasse mit weniger Lignin, vielfältigerer Streu, mehr Kalium in der Streu und einem höheren Boden-pH zusammenhängt. Saisonale und räumliche Unterschiede bleiben dabei jedoch die stärkeren Einflussfaktoren.
São Paulo (Brasilien). Wälder leben von einem ständigen Stoffumsatz, in dem Blätter, Zweige, Früchte und andere Pflanzenreste auf den Boden gelangen, zerkleinert und von Mikroorganismen abgebaut werden. Dabei kehren Nährstoffe in den Kreislauf zurück. Meist richtet sich der Blick auf Pflanzen, Pilze oder Bodenorganismen, doch die Rolle größerer Säugetiere ist in tropischen Wäldern deutlich schlechter untersucht.
Forscher der São Paulo State University (UNESP) um Letícia Gonçalves Ribeiro haben nun untersucht, wie bodenlebende Säugetiere Streuschicht und Boden beeinflussen. Grundlage war ein Langzeitexperiment im Carlos-Botelho-Staatspark im brasilianischen Atlantischen Regenwald. Dort halten seit 2009 Zäune mittelgroße und große Säugetiere aus ausgewählten Flächen fern, während benachbarte Kontrollflächen frei zugänglich bleiben.
Für die aktuelle Untersuchung verglich das Team zehn Paare aus je einer offenen und einer umzäunten Fläche von 15 Quadratmetern, wobei die 1,5 Meter hohen Zäune Tiere über einem Kilogramm fernhalten sollen. Zwischen Juni 2023 und März 2024 sammelten die Forscher viermal Streu und Boden und erhielten insgesamt 80 Proben. Zusätzlich liefen 20 Kamerafallen ein Jahr lang rund um die Uhr, mit zusammen 6.753 Kamerafallentagen. Aus den Aufnahmen und artspezifischen Körpermassen berechneten die Wissenschaftler einen Index für die Säugetierbiomasse.
In den offenen Flächen stellten große Säugetiere 59 Prozent der erfassten Biomasse, mittelgroße 23 und kleine 18 Prozent. Den größten Anteil trugen Weißbartpekaris bei, gefolgt von Rotem Spießhirsch und Flachlandtapir. Die Pekaris fielen besonders auf, weil sie im Gebiet jahrzehntelang fehlten und nach den Kameradaten inzwischen wieder in großer Zahl vorkommen.
„Den Großteil der Säugetierbiomasse in zusammenhängendem Atlantikwald stellen Weißbartpekaris, heimische Schweineartige, die in Gruppen von über hundert Tieren leben können“, sagt Letícia Gonçalves Ribeiro.
Die Analysen zeigen: Je höher die Säugetierbiomasse in den offenen Flächen war, desto vielfältiger war die Zusammensetzung der Streu. Zugleich enthielt sie weniger Lignin, einen schwer abbaubaren Bestandteil pflanzlicher Zellwände, und mehr Kalium. Diese Zusammenhänge traten in Trocken- und Regenzeit auf, beim Kalium war der Effekt in der Trockenzeit stärker. Andere untersuchte Streumerkmale ließen sich dagegen besser durch die Jahreszeit oder gar nicht durch die getesteten Faktoren erklären.
„Sie trampeln und wühlen lange nach Fallobst und Samen, setzen Kot und Urin ab und verändern Nährstoffkreislauf, Bodenchemie und Streuvielfalt der Blatt-, Zweig- und Fruchtauflage“, erklärt Letícia Gonçalves Ribeiro.
Beim Boden war das Muster noch schmaler. Von 13 untersuchten Bodeneigenschaften hing im Modell der offenen Flächen nur der pH-Wert mit der Säugetierbiomasse zusammen: Mehr Biomasse ging in beiden Jahreszeiten mit einem höheren, also weniger sauren pH-Wert einher. Für Calcium und Aluminium unterschieden sich offene und eingezäunte Flächen zwar in einem ersten Modellschritt. Innerhalb der offenen Flächen ließ sich dieser Unterschied jedoch nicht auf die gemessene Säugetierbiomasse zurückführen. Dort passte für beide Elemente das Nullmodell am besten.
Der stärkste Einfluss kam nicht von den Tieren, sondern von der Saison. Sie erklärte einen großen Teil der Schwankungen in Streu und Boden, etwa bei Phosphor, organischer Substanz, Stickstoff und mikrobiellen Messgrößen. Auch die Unterschiede zwischen den zehn Flächenpaaren verbesserten die Modelle deutlich. Das zeigt, wie stark lokale Standor