Eine neue Autobahn zerschneidet den Lebensraum bedrohter Tapire. Wie viele Tiere werden die Straße überqueren? Wie viele werden überfahren? Und kann die Population langfristig überleben? Solche Fragen stellen sich Naturschützer weltweit. Doch bislang fehlten Modelle, die dafür verlässliche Antworten liefern. Forschende vom Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf haben nun gemeinsam mit brasilianischen Wissenschaftlern eine neue Theorie entwickelt. Sie verbindet erstmals Tierbewegungen direkt mit der Dynamik ganzer Populationen.
"In den 1950er Jahren begannen Ökologen, Bewegungsmuster von Tieren systematisch zu beschreiben. Seitdem sucht man nach einer theoretischen Brücke zur Populationsdynamik“, sagt Dr. Ricardo Martinez-Garcia, leitender Autor der Studie, die in Ecology Letters erschienen ist. Klassische Modelle erklären zwar, wie Populationen wachsen und an Ressourcengrenzen stoßen. Sie ignorieren jedoch, wie sich einzelne Tiere tatsächlich im Raum bewegen.
Alte Modelle konnten Beobachtungen nicht erklären
Dabei nutzen Tiere ihre Lebensräume sehr ungleichmäßig. Sie halten sich meist in begrenzten Aktionsräumen auf und begegnen Artgenossen nur in bestimmten Bereichen. "In vielen Fällen ließen sich beobachtete Populationsgrößen mit den bisherigen Modellen nicht erklären“, so Martinez-Garcia. Die Forschenden vermuteten, dass genau hier der Schlüssel liegt.
Moderne GPS-Sender und neue statistische Verfahren machten es möglich, Tierbewegungen präzise zu erfassen. Prof. Justin M. Calabrese vom CASUS, Mitautor der Studie, erklärt: "Unsere Theorie nutzt dasselbe Bewegungsmodell, das auch zur Auswertung von Tracking-Daten dient. Bewegungsanalyse und Populationsmodellierung beruhen damit erstmals auf derselben Grundlage.“
Wie oft begegnen sich Tiere wirklich?
Die größte Herausforderung war der Schritt von einzelnen Tieren zu ganzen Populationen. Die Lösung ist ein sogenannter Überfüllungsindex. Er beschreibt, wie stark sich Bewegungsmuster auf Begegnungen zwischen Tieren auswirken. "Der Index zeigt, ob Tiere sich meiden, gezielt aufsuchen oder weitgehend gleichgültig zueinander verhalten“, erklärt Rafael Menezes, der an der Studie mitgearbeitet hat.
Der Vergleich mit klassischen Modellen zeigt deutliche Unterschiede. Je nach Bedingungen sagt das neue Modell teils doppelt so große, teils halb so große Populationen voraus. "Ein Unterschied, der einen Unterschied machen kann“, sagt Martinez-Garcia. Besonders wichtig wird das neue Werkzeug dort, wo Straßen, Siedlungen oder Zäune Lebensräume zerschneiden. Erst mit einer realistischen Beschreibung der Tierbewegungen lasse sich abschätzen, ob Populationen solchen Eingriffen dauerhaft standhalten können. Damit liefert die neue Theorie ein Werkzeug, das den Artenschutz grundlegend verändern könnte.
Originalpublikation:
R. Menezes, J. M. Calabrese, W. F. Fagan, P. I. Prado, R. Martinez-Garcia: The Range-Resident Logistic Model: A New Framework to Formalise the Population-Dynamics Consequences of Range Residency, in Ecology Letters, 2025 (DOI: 10.1111/ele.70269)
