Das Forschungsteam unter der Leitung von Richard Condit vom Center for Tropical Forest Science des Smithsonian Tropical Research Institute verglich Daten von 2,47 Hektar großen Tropenwaldparzellen in der Nähe des Panamakanals mit Parzellen gleicher Größe im Yasuni-Nationalpark von Ecuador und in Perus Manu Biosphärenreservat. Nachdem sie in allen drei Wäldern mehr als 50.000 einzelne Bäume mit Stängeln von zehn Zentimetern oder mehr Durchmesser identifiziert, markiert und vermessen hatten, beobachteten sie, dass ein breiter Streifen des westlichen Amazonas einen Wald hat, in dem sich die Arten über Entfernungen von mehr als 1000 Kilometern nur sehr wenig verändern. Die Anzahl der Baumarten in einem Gebietsschema ist hoch, aber jedes Gebietsschema ist in Bezug auf die Artenzusammensetzung den anderen sehr ähnlich.
Im Gegensatz dazu ändern sich die Wälder auf der Landenge von Panama dramatisch in der Baumartenzusammensetzung von Standort zu Standort. Wälder, die nur 50 Kilometer voneinander entfernt in Panama sind, sind sich weniger ähnlich als Wälder, die 1.400 Kilometer voneinander entfernt im westlichen Amazonasgebiet liegen. Aufgrund dieser hohen landschaftlichen Variation haben Teile Panamas genauso viele oder sogar mehr Baumarten als Teile Amazoniens. „Ökologen haben einen Fachbegriff für Landschaftsvariationen in Waldtypen: Beta-Diversität“, erklärte Condit. „Die Beta-Vielfalt ist hoch, wenn sich die Wälder über kurze Distanzen stark verändern – wie in Panama –, aber niedrig, wenn sich die Wälder über lange Distanzen ähnlich sind – wie in Ecuador und Peru.“ Der einzigartige Aspekt dieser Forschung durch das Smithsonian-Team, darunter Kollegen aus Frankreich, den Vereinigten Staaten und Südamerika, war eine präzise mathematische Vorhersage der Beta-Diversität, die ihnen half, ihre Ursache zu lokalisieren. Eine Theorie für Beta-Diversität war Ökologen bisher entgangen.
„Die Smithsonian–Theorie basiert auf einer grundlegenden ökologischen Prämisse, die als ’neutrale Theorie’bezeichnet wird“, sagte Condit, „fügt aber die einfache, aber entscheidende Beobachtung hinzu, dass Bäume ihre Samen im Allgemeinen nicht sehr weit verbreiten – ein Faktor, der dazu neigt, die Beta-Vielfalt zu verbessern.“
Der Wissenschaftsbericht liefert einen der präzisesten Tests der bisher veröffentlichten neutralen Theorie.
Das Team kommt zu dem Schluss, dass die neutrale Theorie die Beta-Diversität in tropischen Wäldern nicht erklären kann, und sie ignorieren die Bedeutung zufälliger Ereignisse bei der Feststellung, was dort wächst. Stattdessen muss Panamas hohe Beta-Vielfalt auf die abrupten Niederschlagsschwankungen über die mittelamerikanische Landenge zurückzuführen sein, von der immer nassen Karibikküste bis zum trockenen Pazifikhang.
Wälder im Westen Amazoniens waren jedoch einheitlicher in der Artenzusammensetzung als die Theorie erlaubte, ein überraschendes Ergebnis.
“ Erklärungen für diese Einheitlichkeit erfordern ein tieferes Verständnis dafür, wie unterschiedlich tropische Bäume voneinander sind „, sagte Co-Autor und Smithsonian-Wissenschaftler Egbert G. Leigh Jr., der die mathematische Formel entwickelte, die zur Untergrabung der neutralen Theorie führte.
„Es scheint, dass noch mehr mühsame Feldarbeit bevorsteht“, schloss Leigh.
Das Center for Tropical Forest Science, das 1990 im Smithsonian Tropical Research Institute gegründet wurde, ist ein Konsortium von Forstbehörden, Universitäten, Forschungsinstituten und Nichtregierungsorganisationen auf der ganzen Welt, die jeweils eine oder mehrere der 17 Forest Dynamics-Parzellen in 14 verschiedenen Ländern verwalten oder daran beteiligt sind. Neben der Überwachung der Bäume sponsert das Zentrum Schulungsprogramme, wissenschaftliche Tagungen und die Kommunikation zwischen den Standorten über einen Newsletter und eine Website unter http://www.ctfs.si.edu.
Das Smithsonian Tropical Research Institute mit Hauptsitz in Panama City, Republik Panama, ist eines der weltweit führenden Zentren für Grundlagenforschung zur Ökologie, zum Verhalten und zur Evolution tropischer Organismen. Weitere Informationen finden Sie unter http://www.stri.org.