Die Artenvielfalt auf der Erde nimmt dramatisch ab. Bei der Eawag hat die Forschung über Biodiversität seit jeher eine grosse Tradition. Mit modernen Forschungsansätzen und einem stark interdisziplinären Umfeld, das weltweit nahezu einzigartig ist, will sie auch dazu beitragen, dass Politik, Wirtschaft und Gesellschaft die notwendigen Grundlagen haben, um Biodiversität zu verstehen und zu erhalten.

Professor Florian Altermatt, Co-Leiter der «Blue-Green Biodiversity»-Forschungsinitiative

Was Florian Altermatt, Professor für Aquatische Ökologie an der Universität Zürich und Gruppenleiter in der Abteilung Aquatische Ökologie der Eawag, zu berichten hat, ist alarmierend: «Der Verlust der Biodiversität hat dramatische Ausmasse angenommen», konstatiert der Wissenschaftler, «wir sehen weltweit teilweise 50-90 % Rückgänge der Populationen, gerade in aquatischen Lebensräumen. Rund eine Million Arten ist vom Aussterben bedroht.» Die menschengemachte Veränderung der Biodiversität auf dem blauen Planeten wird inzwischen als Massenaussterben bezeichnet, ähnlich wie das der Dinosaurier vor rund 66 Millionen Jahren. Das Aussterben von Arten ist irreversibel, und die Biodiversitätsveränderungen sind vor allem durch Veränderungen in der Landnutzung, Klimawandel, Verschmutzung von Ökosystemen, direkte Verfolgung von Populationen oder auch durch invasive Arten bedingt. «All das ist der Wissenschaft seit Jahrzehnten bekannt», so Altermatt, «die Menschheit verfügt vermutlich noch über ein kleines Zeitfenster von zwei, drei Jahrzehnten, um diese Entwicklung umzudrehen.»

Seit den 1980er Jahren hat sich die Biodiversitätsforschung in der Wissenschaft intensiviert und sich mit der Zeit auch mehr gesellschaftlich relevanten Fragen zugewandt. Ursprünglich kam diese aus der taxonomischen Forschung, bei der Biodiversität nach bestimmten Kriterien beschreibend klassifiziert wurde, sowie aus der Ökologie, in der man die funktionelle Bedeutung von Biodiversität oder auch Interaktionen von Arten wissenschaftlich untersucht hat. Gleichzeitig wurde immer stärker erkennbar, dass Biodiversität und Artenzusammensetzung durch menschengemachte Umweltveränderungen negativ beeinflusst werden. All dies führte am Umweltgipfel von Rio 1992 zur Biodiversitätskonvention der Vereinten Nationen. «Das war ein prägender Moment, mit dem das Thema der Biodiversität auch ausserhalb der Wissenschaftsgemeinde ins Bewusstsein rückte», so Altermatt.

«An der Eawag findet Biodiversitätsforschung über alle aquatischen Ökosysteme und viele Organismengruppen hinweg statt. So lassen sich auch komplexe Kaskadeneffekte erforschen.» Professor Florian Altermatt, Co-Leiter der «Blue-Green Biodiversity»-Forschungsinitiative

Die Eawag deckt in der Biodiversitätsforschung in verschiedenen Bereichen eine grosse Skalenbreite ab. So kann an zentralen, grundsätzlichen Fragen geforscht werden: Wie entsteht Biodiversität? Wie kann diese erhalten bleiben? Wie beeinflusst Biodiversität ökologische Prozesse? Dies geschieht etwa auf der Ebene von Bakterien beispielsweise in Abwasserreinigungsanlagen. Oder auf der Ebene von natürlichen Ökosystemen: Wie tangiert eine Veränderung der Algengemeinschaften in Seen die Biodiversität von wirbellosen Organismen oder Fischen? «An der Eawag wird Biodiversitätsforschung über die ganze Bandbreite aquatischer Ökosysteme abgedeckt», bilanziert Altermatt. So lassen sich komplexe trophische Kaskadeneffekte erforschen, die sich ergeben, wenn sich Nahrungsketten auf verschiedenen Ebenen verändern. Involviert ist dabei oft die gesamte interdisziplinäre Forschungsgemeinde an der Eawag, verschiedenste Disziplinen von der Ingenieurin über die Sozialwissenschaftlerin bis zum Feldökologen. Ähnlich ausgefeilt ist inzwischen auch der Forschungsansatz, der an der Institution gewöhnlich zur Anwendung kommt. Die gleichen Fragestellungen werden theoretisch studiert und mathematisch modelliert, parallel dazu unter kontrollierten Bedingungen im Labor experimentell untersucht und in kleinen Modell Ökosystemen erforscht sowie später auf die gesamte Landschaft übertragen. Im Grunde ist dies die komplexitätsreduzierende Formel, um anwendungsorientierte Resultate zu erhalten.

Biodiversitätsforschung im interdisziplinären Umfeld geht den Fragen nach: Wie entsteht Biodiversität? Wie kann diese erhalten bleiben? Wie beeinflusst Biodiversität ökologische Prozesse? Oder auch: Wie tangiert eine Veränderung der Algengemeinschaften in Seen die Biodiversität von wirbellosen Organismen oder Fischen?

In diesem Kontext ist auch die jüngste strategische Forschungsinitiative «Blue-Green Biodiversity» (BGB) zur interdisziplinären Erforschung der «blau-grünen», aquatisch-terrestrischen, Biodiversität zu sehen, die gemeinsam mit der WSL getragen wird. Im Herbst 2017 hatte der Bundesrat einen Aktionsplan zur Strategie Biodiversität verabschiedet, der unter anderem die Biodiversität durch ökologische Infrastrukturen und Artenförderung entwickeln soll. Der ETH-Rat hat nun diesen Ball aufgenommen und unterstützt die auf fünf Jahre bis 2024 angelegte BGB-Initiative mit 6,5 Mio. CHF. Unter der Co-Leitung des Eawag-Forschers Altermatt und der WSL-Wissenschaftlerin Catherine Graham, Gruppenleiterin für Räumliche Evolutionsökologie und ausserordentliche Professorin für Ökologie und Evolution an der Stony Brook University in den USA, werden damit Synergien geschaffen, um die international anerkannte Umweltforschung der beiden Forschungsanstalten zu stärken. Ziel ist es dabei, die Biodiversität an der Schnittstelle von aquatischen und terrestrischen Ökosystemen zu erforschen.