Dabei ließen sie zwei wichtige Argumente der Biodiversitätsforschung zusammenfließen: Zum einen können Nährstoffe die Primärproduktion von Biomasse und die Vielfalt der Arten einschränken. Zum anderen beeinflusst die Artenvielfalt, wie wirkungsvoll Nährstoffe zur Biomasseproduktion genutzt werden.
Hillebrand und Lehmpfuhl überprüften das Modell in einem empirischen Verfahren: Im Labor kultivierten sie fünf Algen-Spezies unter verschiedenen Bedingungen. Dabei wurden die Konzentrationen essentieller Nährsalze variiert sowie die Zu- und Abwanderung zwischen künstlichen Lebensräumen ermöglicht. In einige Gefäße setzten sie Wimperntierchen, die sich von Süßwasser-Algen ernähren. Das Experiment konnte, so Hillebrand, wesentliche Annahmen des Modells von Gross und Cardinale bestätigen: “Die Artenvielfalt eines Lebensraums ist abhängig von der Konzentration seiner Nährstoffressourcen. Gleichzeitig aber beeinflusst die Biodiversität, wie gut pflanzliche Organismen diese Nährstoffe verwerten können”, erläutert der Biologe.
Doch die Ergebnisse des Experiments gehen über eine bloße Bestätigung des Modells der amerikanischen WissenschaftlerInnen hinaus: “Die Struktur und räumliche Ausdehnung von Ökosystemen spielen ebenso eine Rolle wie die Beschaffenheit der hier lebenden Tier- und Pflanzengemeinschaften”, so Hillebrand und Lehmpfuhl. In eng begrenzten Systemen – die AutorInnen sprechen hier von einer “lokalen Skala” – werden Nährstoffe sehr effektiv genutzt, wenn die Lebensgemeinschaft durch wenige, aber hochproduktive Organismen dominiert wird. Durch die Verbindung der lokalen Systeme zu einer “regionalen Skala” ergibt sich ein anderes Bild: “Ressourcen sind regional viel besser nutzbar, wenn viele verschiedene Organismen-Arten dieselbe Rolle spielen und nicht einige wenige dominant sind”, erklärt Hillebrand. Der Verlust von Arten werde also in regionalen heterogenen Systemen zu einem massiven Verlust der Produktivität führen.
