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Winzige Universen
Was Moose über die Gesundheit unserer Umwelt verraten
„Moose werden meist übersehen, aber sobald man genauer hinschaut, entdeckt man ein ganzes Universum.“
Silvia Poponessi, Bryologin
Poponessi forscht am Institut für Alpine Umwelt von Eurac Research. Ihr Spezialgebiet sind Bryophyten, eine Pflanzengruppe, zu der Laubmoose, Lebermoose und Hornmoose gehören. Bryophyten gehören zu den ältesten Landpflanzen der Erde. Sie besiedelten die Kontinente bereits vor rund 470 Millionen Jahren – lange bevor es Wälder gab, wie wir sie heute kennen. Anders als Blütenpflanzen haben Moose keine echten Wurzeln. Sie verankern sich mit fadenförmigen Rhizoiden im Untergrund und nehmen Wasser und Nährstoffe über ihre Oberfläche auf. Auch für ihre geschlechtliche Fortpflanzung sind sie auf Wasser angewiesen: Die Spermatozoiden schwimmen mithilfe ihrer Geißeln durch einen dünnen Wasserfilm zur Eizelle.
Bryophyten sind zudem poikilohydrisch, was bedeutet, dass ihr Wassergehalt weitgehend von der Umgebungsfeuchtigkeit abhängt und sie ihn nicht selbst regulieren können. Bei Trockenheit trocknen sie aus, nehmen aber nach erneuter Befeuchtung innerhalb kurzer Zeit wieder Wasser auf. Ein scheinbar lebloses braunes Moospolster kann schon wenige Minuten nach einem Regenschauer wieder grün leuchten. Diese bemerkenswerte Anpassung ermöglicht es Bryophyten, selbst unter extremen Umweltbedingungen zu überleben. Gleichzeitig reagieren viele Arten äußerst empfindlich auf Veränderungen ihrer Umwelt – ein Grund, warum Forschende wie Poponessi sich mit ihnen befassen.
Wenn Silvia nicht im Wald oder im Gelände unterwegs ist, arbeitet sie im Labor. Dort bestimmt sie Bryophyten mithilfe eines Mikroskops und botanischer Bestimmungsschlüssel. Die Arten liefern wertvolle Hinweise auf die Gesundheit von Ökosystemen.
Credit: Eurac Research | Annelie BortolottiNatürliche Umweltsensoren
Bryophyten sind wertvolle Indikatoren für die Gesundheit von Ökosystemen. Da sie Wasser und Nährstoffe direkt aus Regen, Nebel und der umgebenden Luft aufnehmen, nehmen sie zwangsläufig auch Schadstoffe auf. Einige Arten reichern über viele Jahre hinweg Schwermetalle und Luftschadstoffe an – ein Prozess, der Bioakkumulation genannt wird und Rückschlüsse auf die Belastung der Umwelt erlaubt. Andere Arten reagieren auf Verschmutzung, indem sie gänzlich verschwinden. „Das Fehlen bestimmter Arten kann ebenso aussagekräftig sein wie ihr Vorkommen“, sagt Poponessi.
Veränderungen in Moosgemeinschaften können auf eine Veränderung der Luftqualität, des Klimas oder der Waldbedingungen hinweisen – oft lange, bevor sich diese Entwicklungen an größeren Pflanzen erkennen lassen. Obwohl einzelne Bryophyten sehr empfindlich auf Umweltveränderungen reagieren, sind die von ihnen gebildeten Gemeinschaften erstaunlich stabil, da die meisten Arten pro Jahr nur wenige Millimeter wachsen. Wegen dieser Stabilität sind selbst geringfügige Veränderungen außerordentlich aussagekräftig, was die Langzeitbeobachtung von Moosgemeinschaften zu einem unverzichtbaren Instrument des Umweltmonitorings macht. „In vielen Lebensräumen genügt es, die Erhebungen alle fünf Jahre zu wiederholen“, erklärt Poponessi.
Bartramia pomiformis (Apple Moss) - you can see where the specific epithet comes from...
Credit: Eurac Research | Silvia PoponessiÜberwachung der Miniaturwälder
Bei Eurac Research sind Moose Teil des „Biodiversitätsmonitoring Südtirol“, das die Erforschung der Biodiversität an 320 terrestrischen Standorten vorsieht, wobei alle fünf Jahre eine Wiederholungserhebung durchgeführt wird, jedes Jahr an 64 Standorten. Im Rahmen dieses Projekts werden zahlreiche pflanzliche und tierische Organismen überwacht, um die Biodiversität der Provinz zu untersuchen und festzustellen, wie sie sich im Laufe der Zeit verändert. Zu den überwachten pflanzlichen Organismen gehören auch die Bryophyten, die zu den Kryptogamen zählen – dieser Sammelbegriff umfasst Pflanzen und pflanzenähnliche Organismen, die sich über Sporen statt über Samen vermehren. Wie Flechten und Farne werden auch Moose bei Biodiversitätserhebungen oft übersehen, trotz ihrer ökologischen Bedeutung. Ihre Überwachung erfordert außerordentliche Geduld und Präzision.
Im Rahmen des BMS-Projekts wurden Waldstandorte und vom Menschen geprägte Gebiete ausgewählt, an denen epiphytische Bryophyten, also solche, die auf der Baumrinde wachsen, untersucht werden. Bei diesem speziellen Projekt werden die Baumstämme anhand eines kreisförmigen Probenahmens in etwa 1,20 Metern Höhe über dem Boden untersucht. Wenn möglich, wird jeder Baum an allen vier Stammseiten – Norden, Süden, Osten und Westen – beprobt, denn je nach Himmelsrichtung unterscheiden sich Sonneneinstrahlung, Luftfeuchtigkeit und andere Standortbedingungen, was zu unterschiedlichen Moosgemeinschaften führen kann. Jede Art innerhalb des Proberahmens wird identifiziert und ihr prozentualer Bedeckungsgrad geschätzt.
„Das Fehlen bestimmter Arten kann ebenso aussagekräftig sein wie ihr Vorkommen.“
Silvia Poponessi
Genauer hinsehen
Die Feldforschung weckt häufig die Neugier von Passantinnen und Passanten. „Die Leute bleiben stehen und fragen, was wir hier tun“, sagt Poponessi. „Manchmal erzählen sie von ihren Lieblingswäldern oder davon, dass sie Bäume umarmen. Viele sind fasziniert, wenn ihnen bewusst wird, dass wir etwas erforschen, an dem sie vermutlich schon tausendmal vorbeigegangen sind, ohne es zu beachten.“
Moose mögen klein sein, doch ihre ökologische Bedeutung ist enorm. Sie speichern Wasser, stabilisieren den Boden, bieten winzigen wirbellosen Tieren Lebensraum, tragen zum Nährstoffkreislauf bei und helfen der Wissenschaft zu verstehen, wie sich unsere Umwelt verändert. Sie erinnern uns daran, dass die großen Zusammenhänge der Natur oft im Allerkleinsten sichtbar werden.
Die Laubmoosart (Exsertotheca crispa)
Credit: Eurac Research | Silvia Poponessi
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