• Zur Hauptnavigation springen
  • Skip to main content
  • Zur Fußzeile springen

Naturwald Akademie

Forschung aus Liebe zum Wald

  • EN
  • Presse
    • Pressemitteilungen
    • Publikationen
    • Bildmaterial
      • Grafiken
      • Menschen
      • Wald und Bäume
      • Tiere
      • Forschung
  • Leichte Sprache
  • Fragen
  • Kontakt
  • Forschung
    Kiefer, Eiche und Buche aus dem All erkannt

    Lesedauer ca. 3 Minuten Erste satellitengestützte Baumartenkarte Deutschlands online: Am 27. Mai 2022 wurde die erste frei zugänglich satellitengestützte Baumartenkarte Deutschlands präsentiert. Sie zeigt anhand von Aufnahmen aus dem All wie die häufigsten Baumarten verteilt sind. Bisher wurden vonseiten des Bundes nur Karten veröffentlicht, die aufgrund von statistischen Berechnungen den Flächenanteil der Baumarten zeigten. Die neue Karte ist für die Zukunft des Waldes im Klimanwandel von großer Bedeutung.

    Das große Plus von Natur- und Urwäldern

    Lesedauer ca. 5 Minuten Welche Rolle spielen Natur- und Urwälder für den Schutz von Biodiversität und Klima im Vergleich zu Wirtschaftswäldern? Diese Debatte ist nicht nur für den Umgang mit Wirtschafts- und Naturwäldern in Deutschland relevant, sondern auch für den Schutz von Europas letzten großen temperaten Urwäldern in den Karpaten.

    Aus der Akademie
    • Unsere Projekte 
    • Waldmonitor

     

    Für SchülerInnen
    • Reallabor mit Schulen
    Für Studierende
    • Naturwald-Preis
    • Summer School
    Internationale Studien
    • Studienbesprechungen
    Themen
    • Naturschutz
    • Klimawandel
    • Biodiversität
    • Gesundheit
    • Waldwirtschaft
  • Waldbau
    Regional Report Baden-Württemberg

    Lesedauer ca. 2 Minuten Klimastabile Wälder, mehr Naturschutz im Wald – die naturschutzfachliche Analyse zeigt, dass Baden-Württemberg für elf Waldökosysteme eine besondere Verantwortung für deren Schutz und Erhalt trägt. Der Regional Report macht auch anhand verschiedener Richtlinien des Landes konkrete Handlungsempfehlungen für die zukünftige Waldentwicklung.

    Waldumbau mit der Kraft der Natur

    Lesedauer ca. 7 Minuten Die Forstbetriebsgemeinschaft Saar-Hochwald mit rund 370 Mitgliedsbetrieben auf 4000 Hektar entwickelt ihren Mischwald seit 30 Jahren auch mit der Laubstreusaat. So fängt schon beim Keimen die Auswahl an und vermindet den Verbiss, da Rehe Bäume aus der Baumschule schmackhafter finden.

    Ökologischer
    Waldbau
    • Grundlagen
    • Waldbau regional
    • Förderungen
    • Videos
    • Waldbau und Natur
    • Argumente auf 1. Blick
    Waldbau im Klimawandel
    • Einführung
    • Waldumbau-Karte
    • Wald-Ökosysteme
    • Waldschadensmonitor
  • Waldwissen
    Waldgräser – das Meer unter den Bäumen

    Lesedauer ca. 5 Minuten Mehr als nur Beiwerk: Waldgräser. Wer den Wald besser verstehen will, sollte in die Welt der Gräser eintauchen. In naturnahen, artenreichen Wäldern bilden Gräser mit den unterschiedlichen Baumarten, Sträuchern und Kräutern ein Biotop. Sie bereichern den Wald von Grund auf.

    Alte Bäume sind unverzichtbar

    Lesedauer ca. 3 Minuten Die Leistungen, die eine 100-jährige Buche für ihre Umwelt erbringt, sind enorm. Ob Kühlung, Luftfilterung oder Kohlenstoffbindung – im Klimawandel sind vitale alte Bäume starke Verbündete für Mensch und Natur. Für hunderte Tierarten sind alte Buchen zudem ihr Lebensraum, Grundlage ihrer Existenz im Wald.

    • WaldLeben
    • WaldVerstehen
    • WaldDiskurs
    • WaldWasser
    • WaldPortraits
    • WaldPersönlichkeit
    • WaldInitiativen
    • WaldGesundheit
    News
    Publikationen
    Lesetipps
    Videos & Podcasts

     

    • Waldlexikon
    • Wald-Check
    • Waldschäden melden
  • Wir
    Unsere Ziele
    • Ziele der Akademie
    • Methoden
    • Satzung
    • Aktuelle Positionen
    Team
    • Das Team
    • Unser Beirat
    Kontakt
    • Anschrift
    • Spenden
    • Newsletter
  • Suche

    Suchen Sie etwas Bestimmtes?

    Fragen Sie einfach unser Suchformular:

Lesedauer ca. 5 Minuten
Buchenblätter
Foto: Image by Hans Braxmeier from Pixabay
Start Waldwissen WaldVerstehen Auf Spurensuche in Baumkronen

Auf Spurensuche in Baumkronen

Bisher ist der Lebensraum Baumkrone in vielen Wäldern nur lückenhaft erforscht. Vielversprechende Pilotstudien deutscher Forschungsteams zeigen jetzt, wie die Artenvielfalt in den Baumkronen künftig schnell und einfach mithilfe des genetischen Fingerabdrucks von Tierarten bestimmt werden.

  • Auf Facebook teilen
  • Auf Twitter teilen
  • Per E-Mail teilen

Welche Arten leben eigentlich im Wald? Sofern nur Bäume, Vögel oder Säugetiere gezählt werden, ist die Frage relativ leicht zu beantworten. Geht es aber um die vielen Insekten oder Lebewesen im Boden oder in der Borke, wird es schwieriger die Artenvielfalt genauer zu bestimmen. Besonders aufwendig ist es, das Leben in den Baumkronen zu erfassen. Um an die Insekten oder Spinnen in schwindelerregender Höhe zu gelangen, klettern Biologen in der Regel mit einer Spezialausrüstung nach oben – eine zeitraubende Arbeit, für die die Fachleute außerdem ein spezielles Höhentraining absolvieren müssen. Andere Forscherinnen und Forscher besprühen einzelne Baumkronen mit Chemikalien, um die Tiere zu betäuben. Die Insekten und Spinnen fallen dann zu Boden, können mit Tüchern aufgefangen und anschließend bestimmt werden. Allerdings ist der Einsatz der chemischen Keule ein starker Eingriff in den Lebensraum.

Zeitersparnis durch DNA-Analyse

An alternativen und vor allem zeitsparenden Erfassungsmethoden fehlte es bislang, weshalb der Lebensraum Baumkrone in vielen Waldgebieten bis heute nur lückenhaft erforscht ist. Mehrere Forschungsteams in Deutschland arbeiten deshalb an einer neuen Methode, um die Baumkronenbewohner zu erfassen. Sie suchen nach Spuren von Erbgut, das die Tiere hinterlassen. Solche genetischen Spuren sind im Kot, in den gehäuteten Panzern von Insekten, Resten von Spinnennetzen oder Eiern enthalten, die die Tiere an die Blätter kleben. Im Grunde ist es wie bei der forensischen Spurenkunde, bei der Fahnder einen Täter anhand seines Erbguts überführen, seines genetischen Fingerabdrucks. Statt mühsam Insekt für Insekt per Hand zu stimmen, weist man die Tiere mithilfe ihrer Erbgut-Fragmente nach. Experten sprechen von Umwelt-DNA oder „environmental DNA“ (eDNA).

Linde im Wald
Foto: Bigstock

Wie viele Lebewesen werden wohl an dieser alten Linde leben? Alte, große Laubbäume können bis zu 270 verschiedenen Insektenarten beherbergen. Auf ihnen leben bis zu 140 Spinnenarten und bis zu 300 weitere Wirbeltiere, wie Nager und Vögel, profitieren von Höhlen im Baum. Einige bleiben für wenige Stunden, andere Tiere verlassen die Linde für viele Monate nicht.  Schätzungen gehen zudem von einer Million Gliederfüßler, wie Asseln, aus, die im oder am Baum leben. Schnell wird deutlich, dass klassische Zählmethoden hier an ihre Grenzen stoßen. Hier lesen Sie mehr.

Biologen von der Universität Duisburg-Essen haben im vergangenen Jahr erstmals untersucht, ob sich eDNA aus Baumkronen nachweisen lässt, wenn sie mit dem Regen von den Blättern abgewaschen wird. „Wir wollten ganz unvoreingenommen prüfen, ob sich die Spuren der Tiere, die oben leben, im Regenwasser wiederfinden“, sagt Robin Schütz, Biologie und einer der Erstautoren der Studie. In einem Waldgebiet in der Nähe von Wesel am Niederrhein stellten die Forscher unter den Baumkronen mit einer Kunststoff-Bahn bespannte Halterungen auf, in denen sich das Regenwasser sammelte. Das Wasser analysierten sie anschließend mit genetischen Methoden. Ergänzend bestimmten sie Tiere, die aus den Baumkronen in die Regensammler gefallen waren. „Die Ergebnisse haben uns selbst überrascht“, sagt Robin Schütz. „Anhand der eDNA konnten wir 43 wirbellose Tierarten nachweisen.“ Von keiner dieser Tierarten war ein Individuum direkt im Wasser gelandet. Das heißt, dass die eDNA ausschließlich mit dem Regen in die Sammler gelangt war.

Spuren typischer Baumbewohner

Natürlich ist es denkbar, dass eDNA auch aus der Umgebung mit der Luftströmung in die Wasserproben gelangt. Um diesen Effekt abzuschätzen hatte das Team insgesamt vier Sammler aufgestellt und jeweils unter einer anderen Baumart platziert, einer Buche, einer Eiche, einer Kiefer und einer Lärche. Schütz: „Tatsächlich konnten wir in den Regenwasserproben viele Arten nachweisen, die für die jeweilige Baumart typisch sind.“ Das bedeutet also, dass das Regenwasser ein repräsentatives Bild jener Organismen liefert, die in der Baumkrone leben. Natürlich könnten immer wieder einmal Tiere dabei sein, die nur zwischengelandet sind und Kot hinterlassen haben, räumt Robin Schütz ein. Zum großen Teil aber würden mit der eDNA typische Baumkronenbewohner nachgewiesen. „Wir konnten zeigen, dass die eDNA-Analyse von Regenwasser als Methode funktioniert“, sagt Robin Schütz. „Wir gehen davon aus, dass sie die Erfassung von Insekten und Spinnen im Wald künftig sehr gut ergänzen kann.“

Zerschneiden von Blättern einer Buche
Foto: UPB Projektgruppe-Trier

Nach Entnahme des Zweiges aus einer Buche werden die Blätter für die Gewinnung der Umwelt-DNA vorbereitet. Dafür werden die Teile des Zweiges, überwiegend die Blätter, gleich am Fundort zerkleinert. Damit keine DNA auf den Blättern landet, die nicht schon auf dem Baum war, benutzen die Wissenschaftler Handschuhe. Am Ende der Analyse steht dann fest, welche Baumbewohner hier ihre Spuren hinterlassen haben.

Dass eine solche Analyse heute möglich ist, liegt auch daran, dass die genetischen Verfahren immer preiswerter geworden sind. Heute können sich auch Universitäten und kleine Labore die Anlagen leisten. Zudem gab es technische Fortschritte. Noch vor etwa 20 Jahren analysierte man nur das Erbgut einzelner Arten oder Individuen. Heute kann man parallel die Erbinformation vieler verschiedener Tierarten verarbeiten. Man spricht vom DNA-Metabarcoding.

30 Jahre altes Erbgut

Seit einiger Zeit setzt auch der Zoologe Henrik Krehenwinkel auf die eDNA-Analyse. Er ist Professor für Biogeographie an der Universität Trier. Dort befindet sich seit 30 Jahren die „Umweltprobenbank des Bundes“, in der Blätter aus deutschen Wäldern im Auftrag des Umweltbundesamtes in eiskaltem, flüssigen Stickstoff konserviert werden. Die Datenbank hat den Zweck, langfristig Informationen über die Schadstoffbelastung der Wälder zu sammeln. Da sich Luftschadstoffe auf Blättern ablagern, sind diese besonders geeignet, um daraus auf die Luftverschmutzung zu schließen. In insgesamt 20 deutschen Wäldern werden jedes Jahr Blätter gesammelt und in Trier eingelagert.

Als Henrik Krehenwinkel vor drei Jahren nach Trier kam, überlegte er, wie sich diese Daten noch anderweitig nutzen ließen. Er kam auf die Idee, die eingelagerten Blätter nach eDNA zu untersuchen. Auch er war überrascht, wie gut die Methode funktioniert – insbesondere auch bei Blättern, die schon viele Jahre alt sind. Im flüssigen Stickstoff bliebe die DNA sehr lange erhalten, sagt der Forscher. Der Vorteil an der Blattsammlung bestehe darin, dass man auch jene Insekten nachweisen könne, die in den Blättern leben. „Solche Arten kann man durch einfaches Abwaschen der Blätter oder mithilfe von Regenschauern nicht nachweisen“, sagt Henrik Krehenwinkel. Seine Blattanalyse liefert damit möglicherweise ein umfangreicheres Bild von der Baumkronen-Fauna. Dafür ist die Methode von der Universität Duisburg Essen einfacher umsetzbar, weil man dafür nicht in die Bäume steigen muss.

Perlkugelspinne Paidiscura pallens
Foto: Anja Melcher

Diese kleine Kugelspinne (vermutlich Paidiscura pallens) lebt hauptsächlich an der Unterseite von Blättern, vor allem von Eichen. Die Weibchen bauen dort auch einen weißen Kokon. Er ist oft deutlich größer als die Spinne selbst. Auffallend häufig legt der Zweipunkt-Marienkäfer, Adalia bipunctata, seine Eier in der Nähe ab.  Vermutlich profitiert der Käfer  vom aggressiven Verteidigungsverhalten der Mutter-Spinne, die potenzielle Ei-Räuber abschreckt.

Für seine Studie hat Henrik Krehenwinkel auch frische Blätter gesammelt, die er von kleinen Bäumen und Sträuchern abgepflückt hat – von Hainbuchen, Schlehen, Stieleichen oder Weißdorn. Er musste dafür also nicht in hohe Bäume klettern. Doch selbst für hohe Bäume wäre seine eDNA-Methode von Vorteil, weil man nur einige wenige Blätter benötigt, um einen Eindruck von der Bewohnerschaft eines Baumes zu bekommen. Heutzutage müssen sich Baumkletterer stundenlang in Kronen aufhalten, um die Artenvielfalt umfassend zu analysieren.

Spinnen im Pfefferminz-Tee

Praktischerweise hält sich DNA auch dann sehr lange, wenn man sie in trockener Umgebung lagert. Eine Stickstoffkühlung wie in der Umweltdatenbank ist also gar nicht unbedingt nötig. „Man kann die Blätter einfach trocknen und dann später analysieren“, sagt Henrik Krehenwinkel. Dass das funktioniert, konnte er sogar an Pfefferminz-Tee aus dem Supermarkt zeigen. Die eDNA-Analyse des Tees ergab zum Beispiel, dass Spinnen über die Teeblätter gekrabbelt waren. „Wir haben festgestellt, dass die Spinnen aus Nordamerika stammten. Inzwischen weiß ich, dass die USA ein wichtiges Anbaugebiet für Pfefferminze sind.“ Ein paar getrocknete Blätter für eine umfassende Analyse der Bewohnerschaft von Büschen, Sträuchern und Bäumen – einfacher geht es nicht. Insofern geht auch Henrik Krehenwinkel davon aus, dass sich die eDNA-Analyse zu einem wichtigen Werkzeug für die Waldforschung entwickeln wird.

Quellen

Macher, Till-Hendrik; Schütz, Robin et al., 2022: It’s raining species: Rainwash eDNA metabarcoding as a minimally invasive method to assess tree canopy invertebrate diversity, BioRxiv, 24.03.2022

Weiterführender Artikel: Artenreiches Penthouse im Wald

Das könnte Sie auch interessieren

Bewusstes Gehen im Wald
Wald Gesundheit
27. 06. 2022

Zum Heilen in den Wald

Lesedauer ca. 4 Minuten Viel mehr als ein Waldspaziergang zur Erholung: In Asien ist die Waldtherapie eine anerkannte Form der Gesundheitsvorsorge. Mit einer klinischen Studie wird jetzt untersucht, ob sich das Konzept auch auf Mitteleuropa übertragen lässt. Die bisherigen Ergebnisse sind vielversprechend.

Weiterlesen
100-jährige Buche
Biodiversität
Naturschutz
WaldLeben
23. 06. 2022

Alte Bäume sind unverzichtbar

Lesedauer ca. 3 Minuten Die Leistungen, die eine 100-jährige Buche für ihre Umwelt erbringt, sind enorm. Ob Kühlung, Luftfilterung oder Kohlenstoffbindung – im Klimawandel sind vitale alte Bäume starke Verbündete für Mensch und Natur. Für hunderte Tierarten sind alte Buchen zudem ihr Lebensraum, Grundlage ihrer Existenz im Wald.

Weiterlesen
Cover
Gesundheit
Lesetipps
Wald Gesundheit
Waldwissen
11. 05. 2022

Wald und Gesundheit

Lesedauer ca. 4 Minuten Der Wald schenkt den Menschen nicht nur Pflanzen, die heilend wirken können – auch die Natur an sich wirkt heilend. Stressminderung, Blutdrucksenken und das Immunsystem wird angeregt. Wir schauen uns dazu drei Sachbücher rund um Waldgesundheit mit unterschiedlichen Schwerpunkten an.

Weiterlesen

Footer

Kontakt zu uns

Wissenschaft und Forschung

Naturwald Akademie gGmbH
Roeckstraße 40
23568 Lübeck
Tel. + 49 (0)451 69 39 80 58
luebeck@naturwald-akademie.org

Geschäftsführung und Öffentlichkeitsarbeit

Naturwald Akademie gGmbH
Bleibtreustraße 17
10623 Berlin
Tel. +49 (0)30 88 91 70 88
berlin@naturwald-akademie.org

Ihr Naturwald-Newsletter

Erhalten Sie neue Studien, Berichte und News aus erster Hand.

 

Die Naturwald Akademie ist eine gemeinnützige GmbH.
Sitz der Akademie ist Berlin. Das Finanzamt für Körperschaften I Berlin hat uns am 25.05.2016 die Gemeinnützigkeit bescheinigt. Für Spenden können wir Ihnen eine Zuwendungsbescheinigung ausstellen. Ihre Spende ist in Deutschland i.d.R. steuerlich absetzbar.

Impressum | Datenschutz

MENU
  • Forschung
    • Unsere Projekte
    • Waldmonitor
    • Internationale Studien
    • Summer School
    • Naturwald Preis für Studierende
    • Projekte mit Schulen
    • Naturschutz
    • Klimawandel
    • Biodiversität
    • Gesundheit
    • Waldwirtschaft
  • Waldbau
    • Ökologischer Waldbau
    • Orientierungskarte für den Waldumbau
    • Liste der Waldtypen
    • Waldschadensmonitor
    • Förderungen
  • Waldwissen
    • WaldLeben
    • WaldVerstehen
    • WaldDiskurs
    • WaldWasser
    • WaldPortraits
    • WaldPersönlichkeiten
    • WaldGesundheit
    • WaldInitiative
    • Lesetipps
    • Videos
    • News
    • Unsere Publikationen
    • Waldschäden melden
    • Waldlexikon
  • Wir
    • Ziele der Akademie
    • Methoden
    • Satzung
    • Aktuelle Positionen
    • Das Team
    • Unser Beirat
    • Kontakt
    • Spenden
    • Spenden für Waldreport
  • Presse
    • Pressemitteilungen
    • Publikationen
    • Bildmaterial
      • Grafiken
      • Menschen
      • Wald und Bäume
      • Tiere
      • Forschung
  • Newsletter
  • Fragen
  • Leichte Sprache
  • Impressum
  • zu waldreport.de
  • EN
  • About
  • Studies
  • Forestry
  • Summer school
  • Contact
  • Privacy policy
  • Imprint
  • DE