Prüfung der “energy limitation hypothesis“ in braunen Wüsten-Nahrungsnetzen

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Scheu
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 560855412

Obwohl die Energy Limitation Hypothesis (ELH) von Elton fast ein Jahrhundert alt ist, gibt es nur sehr wenige Belege für sie. Die ELH beruht auf der Idee, dass die Höhe eines Nahrungsnetzes von der Energie abhängt, die dem Nahrungsnetz auf der Basalebene zur Verfügung steht. Die meisten Studien zur ELH wurden in aquatischen Ökosystemen durchgeführt, terrestrische Ökosysteme wurden dagegen wenig untersucht. Möglicherweise spielt auch die Körpergröße bei der Bestimmung der ELH eine wichtigere Rolle als die Energie da die Körpergröße von Primärkonsumenten oft negativ mit der verfügbaren Energie (Primärproduktion) eines Ökosystems korreliert. Die Size Limitation Hypothesis (SLH) ist daher eine Alternative zur ELH. In allen Studien zur ELH wurde die Länge der Nahrungskette (Food-Chain Length, FCL) als Maß für die verfügbare Energie verwendet, und alle Studien wurden an „grünen Nahrungsnetzen“ durchgeführt, die auf dem Verzehr von lebendem Pflanzenmaterial durch Pflanzenfresser basieren. Das „braune Nahrungsnetz“, bei dem Primärkonsumenten totes organisches Material verzehren, wurde nicht untersucht. Die meisten braunen Nahrungsnetze befinden sich im Boden. In unserem Projekt werden die ELH und die SLH in braunen Nahrungsnetzen in Böden getestet, indem die FCL mit der verfügbaren Energie entlang eines Klimagradienten mit stark ansteigender verfügbarer Energie verglichen wird. FCL wird in Wüstenböden in Israel entlang des Niederschlagsgradienten von mediterranen zu hyperariden Ökosystemen getestet. Die FCL wird mit Hilfe der Analyse stabiler Isotope und der Komponenten-spezifischen Analyse stabiler Isotope von Aminosäuren geprüft. Die Integration von zwei Methoden ermöglicht eine verlässliche Bestimmung der Länge trophischer Ketten und gibt Aufschluss darüber, wie basale Ressourcen zu höheren trophischen Ebenen geleitet werden. Um unsere Ergebnisse experimentell zu prüfen, werden wir Detritus zu Parzellen im Feld und zu Labor-Mikrokosmen mit Böden der Standorte entlang des Klimagradienten hinzufügen. Anschließend werden wir die FCL und die Körpergröße der Arthropoden im Boden messen, um zu prüfen, ob die Zugabe von Energie die FCL verändert. Unsere Arbeit wird entweder die ELH unterstützen oder notwendige Anpassungen der Theorie aufzeigen, vielleicht in Verbindung mit der Körpergröße von Primärkonsumenten. Es wird die erste Arbeit sein, die sich mit der ELH in Böden und in braunen Nahrungsnetzen befasst. Es wird auch eine der ersten Arbeiten sein, die FCL in braunen Nahrungsnetzen in Wüstenböden analysiert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Israel
• Partnerorganisation: The Israel Science Foundation
• Kooperationspartner: Dr. Elli Groner