Welche Spezies bildet die größte Biomasse der Erde

4,4 mal 10 hoch 20 – das entspricht 57 Milliarden Individuen pro Mensch: Die Fadenwürmer sind die häufigsten Tiere unseres Planeten, geht aus einer Bestandsaufnahme hervor. Die gesamte Biomasse der winzigen Bodenbewohner entspricht damit etwa 300 Millionen Tonnen. Dies macht die Winzlinge zu Giganten im Kohlenstoffkreislauf der Erde und damit vermutlich auch zu Global Playern im Rahmen des Klimawandels, sagen die Forscher. Wie sie betonen, könnte den Würmchen vor allem in den tauenden Permafrostböden des Nordens eine ausgesprochen entscheidende Rolle zukommen.

Unter unseren Füßen wimmelt es – das war schon lange klar: Die verschiedenen Vertreter der auch Nematoden genannten Fadenwürmer erreichen häufig hohe Bestandsdichten im Untergrund. Es handelt sich bei diesen Wesen um meist mikroskopisch kleine, farblose Würmchen, die sich an nahezu alle terrestrischen und aquatischen Ökosysteme der Erde angepasst haben. „Nematoden übernehmen wichtige Funktionen für den Nährstoffkreislauf im Boden und damit für das Pflanzenwachstum und die Bodenfruchtbarkeit. Dennoch lagen bisher der zahlenmäßigen Verbreitung dieser Bodenlebewesen auf unserer Erde nur grobe Schätzungen zugrunde“, erklärt Karin Hohberg vom Senckenberg Museum für Naturkunde in Görlitz.

Würmchen zählen war angesagt

Um nun genauere Informationen über diese wichtigen Winzlinge zu gewinnen, haben Hohberg und ihre Kollegen insgesamt 6759 Bodenproben aus allen Regionen und von allen Kontinenten der Erde unter dem Mikroskop untersucht und analysiert. Die Ergebnisse der Auszählungen nutzten sie dann als Grundlage für Hochrechnungen, um den weltweiten Bestand und die Verbreitung der bodenlebenden Fadenwürmer zu modellieren.

„Obwohl wir wussten, dass Nematoden in sehr hoher Anzahl auftreten – oft mehr als eine Million pro Quadratmeter Boden in unseren Breiten – sind die Ergebnisse verblüffend“, berichtet Hohberg: „Nach unseren Berechnungen kommen auf jeden Menschen etwa 57 Milliarden Fadenwürmer“. Bezüglich ihrer Biomasse bedeutet das wiederum: Sie bringen unterm Strich ein Gewicht von 300 Millionen Tonnen auf die Waage. „Das entspricht 80 Prozent der Masse der derzeitigen menschlichen Weltbevölkerung“, vergleicht die Wissenschaftlerin.

Kritische Rolle im Rahmen des Klimawandels?

Wie die Forscher berichten, zeichnet sich eine spezielle Verteilung der Bestände auf der Erde ab: Die Anzahl und Masse der Nematoden nimmt demnach von den subarktischen Regionen zum Äquator hin deutlich ab. 38,7 Prozent der Nematoden leben in den borealen Wäldern und Tundren Nordamerikas, Skandinaviens und Russlands, 24,5 in den gemäßigten Zonen und nur 20,5 Prozent in den Tropen und Subtropen. „Dies ist gegenteilig zu dem Bild, das wir oberhalb des Bodens kennen – hier sind die Tropen am tierreichsten“, sagt Hohberg.

Den Wissenschaftlern zufolge hat die besondere geografische Verteilung der Fadenwürmer eine Bedeutung für ihre Rolle im Rahmen des Klimawandels. Konkret: Möglicherweise ist ihre abbauende Tätigkeit höchst problematisch, denn die Böden der Arktis und Subarktis bilden große Kohlenstoffreservoirs, in denen enorme Mengen von Treibhausgasen gebunden sind. „Da Nematoden und auch alle anderen Bodentiere bei höheren Temperaturen aktiver sind, setzen sie mit zunehmender Wärme in diesen Regionen möglicherweise auch immer mehr Kohlenstoff frei, der dann in der Form des Treibhausgases Kohlendioxid wiederum erneut zu einem Temperaturanstieg führen kann“, sagt Hohberg.

Demnach macht es also ausgesprochen Sinn, die Reaktionen der häufigsten Tiere der Welt genau im Auge zu behalten, sagen die Wissenschaftler. „Unsere Studie soll dabei helfen, die Rolle der Bodenorganismen im globalen Stoffkreislauf besser zu verstehen und so unter anderem auch die Auswirkungen im und auf den Klimawandel besser einzuschätzen“, resümiert Hohberg.

Quelle: Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseen, Fachartikel: Nature, doi: 10.1038/s41586-019-1418-6

© natur.de - Martin Vieweg

Welche Spezies bildet die größte Biomasse der Erde

Bild: epa.gov

Wissenschaftler haben erstmals eine "Volkszählung" des irdischen Lebens durchgeführt und gezeigt, wie tiefgreifend Menschen, deren Anteil mit 0,01 Prozent an der Biomasse gering ist, die Biosphäre verändert haben

Erstmals haben Wissenschaftler vom Weizmann Institute of Science und vom California Institute of Technology eine "Volkszählung" aller Lebewesen auf der Erde durchgeführt, allerdings in der Form der Abschätzung der Biomasse der verschiedenen Gattungen. Die Studie ist in PNAS erschienen.

Das bietet neue Vergleiche, die erstaunlich sein können. So stellen die 7,6 Milliarden Menschen, die heute leben, mit einer Biomasse von nur 0,06 Gigatonnen Kohlenstoff (Gt C) nur kleinen Teil der gesamten Biomasse von 550 Gigatonnen Kohlenstoff dar, etwa so viel wie Termiten, aber sie haben das Leben auf der Erde enorm verändert.

Nach dem Biomasse-Zensus, der natürlich nur eine grobe Schätzung mit vielen Unsicherheiten ist, dominieren die Pflanzen alle anderen Lebewesen. 82 Prozent aller Lebewesen sind Pflanzen, ihre Biomasse beträgt 450 Gigatonnen Kohlenstoff, überwiegend leben Pflanzen auf dem Land. 70 Prozent der pflanzlichen Biomasse machen Stämme und Stiele aus.

Weit hinter den Pflanzen rangieren die Bakterien. Mit 70 Gigatonnen beträgt ihr Anteil am gesamten Leben 13 Prozent. Ebenso wie die Archae mit 7 Gigatonnen finden sie sich überwiegend unter der Erdoberfläche. Pilze haben mit 12 Gt C den drittgrößten Anteil an der Biomasse, den kleinsten mit 2 GT C Tiere.

Alle anderen Tiere, die überwiegend im Meer leben, machen gerade einmal 5 Prozent der Biomasse aus. Weil in den Meeren aber relativ wenig Pflanzen leben, stellen die marinen Lebewesen mit 6 Gigatonnen trotzdem lediglich einen Anteil von einem Prozent der gesamten irdischen Biomasse. 70 Prozent der marinen Biomasse sind Mikroben, v.a. Bakterien und Protisten. In der Tiefsee leben davon 15 Prozent, wieder weitgehend Bakterien und Archae.

Interessant ist, dass es nach den Wissenschaftlern in den Meeren mit 5 Gt C mehr "Konsumenten" als "Produzenten" mit 1 Gt C, wonach die marinen Nahrungspyramiden invers gegenüber denen auf dem Land sind, wo es deutlich mehr "Produzenten" als "Konsumenten" gibt. Die Wissenschaftler führen die inverse Nahrungspyramide im Meer auf die höhere Produktivität zurück, die damit zu tun hat, dass der Lebenszyklus der "Produzenten" sehr viel schneller ist als der der "Konsumenten".

Ein Hauptaugenmerk der Studie liegt auf den Auswirkungen der Menschen auf das restliche Leben. Nachdem der Mensch bereits das Klima maßgeblich beeinflusst und man deswegen vom Anthropozän spricht, hat er in kurzer Zeit auch das irdische Leben umgekrempelt und das sechste Massenaussterben eingeleitet, das mit rasanter Geschwindigkeit voranschreitet und vielleicht schon innerhalb weniger Jahrzehnte die Hälfte der Tiere ausgelöscht hat. Nach den Schätzungen der Wissenschaftler hat die Biomasse der Pflanzen seit Beginn der menschlichen Zivilisation um die Hälfte abgenommen.

So ist die Biomasse der Menschen (0,06 Gt C) mittlerweile um das Zehnfache so groß wie das aller wildlebenden Tiere (0,007 Gt C). Allein das gezüchtete Geflügel - vor allem Hühner - hat mit 0,005 Gt C einen mehr als doppelt so großen Anteil als die wildlebenden Vögel (0,002 Gt C). Und die Biomasse aller Nutztiere ist übertrifft mit 0,1 Gt C nicht nur die der Menschen, sondern bei weitem auch die Biomasse aller wildlebenden Tiere. Bei den landwirtschaftlich genutzten Pflanzen ist das noch anders. Sie haben eine Biomasse von 10 Gt C, aber nur einen Anteil von 2 Prozent an der Biomasse aller Pflanzen.

Trotz der gewaltigen Veränderungen des Lebens durch den Menschen ist dessen Biomasse auch im Hinblick auf andere Lebewesen klein. Die Biomasse der Viren oder die von Würmern ist dreimal so groß wie die der Menschen - und die der Pilze gleich 200 Mal. (Florian Rötzer)

Was ist die größte Biomasse der Welt?

Die Biomasse aller Lebewesen auf der Erde beträgt rund 1.850 Milliarden Tonnen. 99 Prozent davon entfallen auf die Pflanzen. Die Tiere machen nur 2,3 Milliarden Tonnen aus.

Welche Tierart hat die größte Biomasse?

Wie die Wissenschaftler kalkulieren, haben wir seit der Eiszeit die Hälfte der pflanzlichen Biomasse und 85 Prozent der wilden Säugetiere ausgelöscht. Der größte Teil der tierischen Kohlenstoffgehalte entfällt übrigens auf Arthropoden (eine Gigatonne) und Fische (0,7 Gigatonnen).

Wer produziert Biomasse?

Biomasse entsteht im Wesentlichen durch Photosynthese von Pflanzen. Mittels Sonnenenergie werden aus dem Kohlendioxid der Luft, Wasser und verschiedenen Nährstoffen Biomassen gebildet, die sich in folgende wesentliche Stoffgruppen einteilen lassen: Holz und Halmgut (Lignin, Hemicellulose und Cellulose)

Welche Arten von Biomasse gibt es?

Biomasse kann als trockene Biomasse (Holz, Stroh, Getreidekörner) oder feuchte Biomasse (Silagen, Zuckerrüben, Gülle) zum Einsatz gelangen. Vielfach werden Bioenergieträger (z.B. Raps,Weizen, Mais, Strauchschnitt oder Biomüll) zur energetischen Nutzung in Sekundärenergieträger umgewandelt wie flüssige (z.