Biodiversitätsrekonstruktionen

Biodiversitätsrekonstruktionen sind wissenschaftliche Arbeiten, die vergangene Muster der Biodiversität und der Ökosystemzusammensetzung anhand von proxy-Daten rekonstruieren. Ziel ist es, Taxon- und funktionelle Diversität über Zeit und Raum abzuschätzen und die Veränderungen zu verstehen, die durch Klima, Umweltwandel und menschliche Aktivität verursacht wurden.

Datenquellen umfassen das Fossil- und Subfossilbestand, Pollen, Makroreste, Sediment-DNA (sedaDNA) bzw. Umwelt-DNA (eDNA) aus Seen, Böden und Eis sowie historische Aufzeichnungen und Museumsbestände. Die Datierung erfolgt oft mittels Radiokarbon, Lumineszenz oder relativen Chronologien. Analytische Ansätze umfassen Diversitätsmaße (Taxon- und phylogenetische Vielfalt), Rarefaction und Chao-Estimatoren sowie Bayesian- oder Frequentist-Modelle zur Zeitraum- und Raumrekonstruktion. Zusätzlich liefern stabile Isotopen und trophische Indizes Einblicke in Ökologie und Nahrungsnetze.

Zu den Anwendungen gehören das Festlegen von Biodiversitätsbaseline, das Untersuchen von Treibern und Mechanismen von Biodiversitätsveränderungen, das Quantifizieren von Resilienz und möglichen Kipppunkten sowie die Validierung ökologischer Modelle, die auf heutige Biodiversität angewendet werden. Die Ergebnisse dienen auch der Kontextualisierung historischer Artensterben und der Einschätzung anthropogener Spuren in der Vergangenheit.

Herausforderungen ergeben sich aus Verzerrungen der Fossil- und Pollenaufzeichnungen, unvollständiger oder unausgewogener taxonomischer Abdeckung, zeitlichen und räumlichen Diskrepanzen sowie Unsicherheiten in Datierung und Zuordnung. Die Integration unterschiedlicher Datentypen erfordert robuste statistische Methoden und transparente Unsicherheitsdarstellungen.

In der Forschung finden sich Beispiele aus dem Holocene, die Pflanz- und Tiergemeinschaften über verschiedene Regionen hinweg rekonstruieren, sowie sedaDNA-Studien, die frühere Artenvielfalt jenseits traditioneller Funde sichtbar machen.

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