Als das Team von der Oberen Dreisam in der Morgendämmerung die letzten Kescherproben aus einem klaren, nährstoffarmen See zog, war die Liste kurz: wenige Planktonarten, wenige Makrophyten, ein auffällig einheitliches Uferband. Zwei Wochen später, in einer mittleren Bergwiese mit dichterem Bewuchs, füllten sich die Tabellen schneller. Und im warmen, eutrophen Altarm bei Rheinhausen kippte das Bild erneut — nicht wegen fehlender Organismen, sondern weil zwei dominante Arten fast alles andere verdrängten.

Die Beobachtungen stammen aus einer fiktiven, aber typisch angelegten Erhebung des „Konsortiums Produktivität & Vielfalt“ um die Ökologin Dr. Marit Klose von der Universität Freiburg. Über eine Vegetationsperiode hinweg verglichen die Forschenden drei Standorte entlang eines Produktivitätsgradienten: einen oligotrophen Karsee, eine mesotrophe Mähwiese und ein eutrophes Stillgewässer.

„Wir wollten nicht eine einzige Kurve beweisen“, sagte Klose am Donnerstag am Rande einer Pressebegehung. „Wir wollten zeigen, warum verschiedene Erklärungen dieselben Daten plausibel erscheinen lassen — und woran man sie auseinanderhält.“

Hypothese 1: Mehr Individuen, mehr Arten — der Zähleffekt

Am Karsee oberhalb von Hinterzarten war das Wasser so klar, dass selbst in mehreren Metern Tiefe die Steine sichtbar blieben. Die Nährstoffmessungen blieben niedrig, die Biomasse ebenfalls. Genau dort, so Klose, zeige sich die erste produktivitätsbezogene Erklärung am eindrücklichsten: Wo insgesamt wenige Individuen vorkommen, werden seltene Arten leicht übersehen — oder sind statistisch seltener vertreten.

In den ersten Probenächten stellte das Team nur drei Zooplanktonarten fest. Dann erhöhte es den Stichprobenumfang: mehr Netzzüge, längere Sammelzeit, zusätzliche Ufertransekten. Am Ende standen sieben Arten in der Liste — nicht, weil sich das Ökosystem in wenigen Tagen verändert hatte, sondern weil schlicht mehr Individuen im Netz landeten.

„Man kann sich das wie eine vergrößerte Los-Trommel vorstellen“, sagte der Doktorand Eren Yildiz, der die Planktonproben mikroskopierte. „Wenn nur wenige Lose drin sind, zieht man immer wieder dieselben. Erst wenn mehr Lose drin sind, tauchen die seltenen Nummern auf.“

Mini-Beispiel-Ökosystem: Oligotropher Karsee, geringe Biomasse, wenige Individuen in den Proben; bei höherem Samplingaufwand erscheinen zusätzliche, zuvor nicht detektierte Arten.

Typische Verwechslung — und was das Team dagegenhielt:

• Misskonzeption: „Mehr Nährstoffe schaffen automatisch neue Arten.“
• Korrektur im Feld: Als ein Besucher während der Begehung fragte, ob „ein bisschen Dünger“ den See artenreicher machen würde, verwies Klose auf die Kontrollzählungen: „Wir haben die Artenzahl erhöht, ohne am System etwas zu ändern — nur durch mehr Individuen in der Stichprobe. Das ist kein Beweis für neue Nischen, sondern für Detektionswahrscheinlichkeit.“

Hypothese 2: Mehr Ressourcen und Heterogenität, mehr Nischen — Koexistenz durch Aufteilung

Die zweite Station, eine mesotrophe Wiese am Rand des Schauinslandmassivs, wirkte auf den ersten Blick unspektakulär: keine Extremwerte, keine auffälligen Dominanzen. Doch die Kartierung der Mikrohabitate ergab ein Mosaik aus feuchten Senken, trocken-windigen Kuppen und einem schmalen Saum entlang eines Grabens.

In der Wiese stieg die Artenzahl der krautigen Pflanzen deutlich, ohne dass eine einzelne Art den Bestand vollständig übernahm. Das Team führte das vor allem auf die räumliche und zeitliche Aufteilung von Ressourcen zurück: Wasserverfügbarkeit, Licht, Bodenstickstoff und Störung durch Mahd.

Landwirtin Sabine Rapp, die die Fläche seit Jahren bewirtschaftet, berichtete, dass die Mahd „nicht überall gleich“ möglich sei. „In den Senken komme ich später rein, oben ist es früher trocken“, sagte sie. Die Folge, so Klose, sei eine gestaffelte Nutzung des Lichts: früh blühende Arten in den trockenen Bereichen, hochwüchsige Arten später in den feuchten Zonen. Gleichzeitig boten die Randstrukturen Nischen für Insekten und konkurrenzschwächere Kräuter.

Mini-Beispiel-Ökosystem: Mesotrophe Mähwiese mit kleinräumiger Bodenfeuchte- und Lichtheterogenität; mehrere Arten koexistieren, weil sie unterschiedliche Bedingungen nutzen oder zu unterschiedlichen Zeiten dominant sind.

Typische Verwechslung — und was das Team dagegenhielt:

• Misskonzeption: „Mehr Arten heißt, dass Wettbewerb unwichtig ist.“
• Korrektur im Gespräch: Klose widersprach, als ein Student die Wiese als „harmonisch“ beschrieb: „Wettbewerb ist hier überall. Aber weil die Ressourcen nicht überall gleich sind, konkurrieren die Arten nicht ständig um exakt dasselbe. Koexistenz entsteht nicht ohne Wettbewerb, sondern trotz Wettbewerb — durch Aufteilung.“

Hypothese 3: Wenn Produktivität zu hoch wird — energetische Grenzen und kompetitive Exklusion

Am dritten Standort, einem eutrophen Altarm in der Rheinebene, registrierten die Forschenden eine hohe Gesamtbiomasse: dichte Algenmatten im Flachwasser, ein breiter Schilfgürtel, trübes Wasser. Doch die Artenlisten wirkten überraschend kurz.

Tagsüber fiel der Sauerstoffgehalt im Wasser stark ab. Nachts sackten die Werte teils unter kritische Schwellen. In mehreren Kontrollkäfigen mit Wasserpflanzen zeigte sich, dass nur wenige Arten die Kombination aus Trübung (weniger Licht) und Sauerstoffschwankungen tolerierten. Gleichzeitig bildeten schnellwachsende Arten einen dichten „Deckel“ aus Blattmasse, der Keimlinge und langsam wachsende Konkurrenten beschattete.

„Es ist nicht so, dass hier zu wenig Energie wäre“, sagte Yildiz. „Es ist eher zu viel Biomasse am falschen Ort zur falschen Zeit — und dann bleiben nur die übrig, die das aushalten oder alles überdecken.“

Klose sprach von Grenzen, die bei hoher Produktivität sichtbar würden: Wer schnell wächst, gewinnt das Licht; wer es verliert, verschwindet aus der Gemeinschaft. In den Daten zeigte sich das als Rückgang der Vielfalt trotz hoher Gesamtproduktion.

Mini-Beispiel-Ökosystem: Eutropher Altarm mit hoher Nährstoffverfügbarkeit, starker Algen- und Makrophytenproduktion, Licht- und Sauerstofflimitierung; wenige dominante Arten setzen sich durch.

Typische Verwechslung — und was das Team dagegenhielt:

• Misskonception: „Wenn die Artenzahl sinkt, ist das System ‚unproduktiv‘ oder ‚tot‘.“
• Korrektur im Laborprotokoll: In einem Zwischenbericht hielt das Team fest, dass die Biomasse am Altarm die höchste im Vergleich war. „Artenarm heißt hier nicht energiearm“, sagte Klose. „Es heißt, dass die Bedingungen von wenigen Gewinnern geprägt werden und viele Verlierer keinen Platz mehr finden.“

Drei Hypothesen, drei Prüfsteine

Die Freiburger Gruppe betonte, dass dieselben Rohdaten — mehr Arten bei mittlerer Produktivität, weniger bei extrem niedriger oder sehr hoher — je nach Mechanismus anders zu interpretieren sind. Im internen Probenbuch seien daher drei Prüfsteine markiert worden:

• Stichprobentiefe und Individuenzahl: Steigt die Artenzahl, wenn nur der Probenumfang erhöht wird?
• Messbare Heterogenität: Gibt es räumliche/zeitliche Unterschiede in Wasser, Licht, Boden oder Störung, die eine Aufteilung plausibel machen?
• Dominanz und Grenzwerte: Nimmt die Gleichverteilung ab, treten starke Beschattung, Sauerstoffminima oder andere harte Limits auf?

Am Ende der Saison will das Konsortium seine Ergebnisse auf einer regionalen Fachtagung vorstellen. Klose sagte, sie rechne mit Widerspruch — auch weil jede Hypothese „eine bequeme Geschichte“ liefere.

„Aber draußen im Gelände“, sagte sie und deutete auf die Wiese, „entscheiden nicht Geschichten. Es entscheiden Zählbarkeit, Platz und Grenzen.“