In unserer Studie haben wir das Ökosystemleistungspotenzial der Nährstoffregulation auf zwei räumlichen Skalen, nämlich für das Bundesland Schleswig-Holstein (regional) und für die Bornhöveder Seenkette (lokal) beurteilt. Die Bewertung wurde exemplarisch für den Nährstoff Stickstoff ausgeführt. Die Methodik wurde auf der Grundlage einer Ökosystemleistungsmatrix entwickelt. Diese Matrix erlaubt die Bewertung und Abbildung von Ökosystemleitungen (ÖSL) basierend auf verschiedenen räumlichen Einheiten und Typen der Landnutzung bzw. Landbedeckung.
Um das Potenzial der Nährstoffregulation genauer einschätzen zu können, wurde ein bayessches Netz (BBN) erstellt, das den ÖSL-Matrixansatz und weitere räumlich explizite Daten zu relevanten Umweltmerkmalen integriert (Abbildung 1). Das Hauptziel der Studie ist von methodischer Natur: Wir wollten die Anwendbarkeit des bayesschen Netzes als integrativen Ansatz für die Bewertung von ÖSL testen. Dabei lag das Hauptaugenmerkt auf der Kombination der ÖSL-Matrix mit zusätzlichen umweltrelevanten Datensätzen.
Die Integration zusätzlicher Daten, die standortspezifische Merkmale wie Bodenart und Hangneigung beschreiben, führt zu veränderten Wahrscheinlichkeitsverteilungen für das Potenzial der Nährstoffregulation (Abbildung 2). Generell lässt sich nach der Integration zusätzlicher relevanter Daten eine größere Streuung der ÖSL-Potenziale erkennen. Des Weiteren wurde für beide Untersuchungsgebiete eine regionale Differenzierung des Nährstoffregulationspotenziales hinsichtlich der naturräumlichen Ausstattungen identifiziert. Der Naturraum der Geest erzielt in beiden Untersuchungsgebieten die niedrigsten ÖSL-Potenziale. Darüber hinaus deuten die Ergebnisse auf eine räumliche Diskrepanz zwischen dem ÖSL-Potenzials und der ÖSL-Nachfrage hin. Auffällig ist, dass trotz der unterschiedlichen räumlichen Verteilungen der Umweltbedingungen die Bewirtschaftung der Flächen im Hinblick auf die landwirtschaftlichen Praktiken nicht an diese Umstände angepasst zu sein scheinen. Bei der Untersuchung auf lokaler Ebene, die Eingangsdaten mit höherer Auflösung umfasst, konnten diese Umstände noch deutlicher erkannt werden.
Eine Landnutzung, die darauf abzielt, die Praktiken an die regionalen Umweltbedingungen anzupassen, würde zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft führen. Eine solche standortspezifische Landwirtschaft würde dazu beitragen, Ressourcen zu schonen und gleichzeitig die Umweltbedingungen und die Biodiversität unserer Ökosysteme zu schützen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das BBN eine geeignete Methode ist, um zusätzliche Daten mit der ÖSL-Matrix zu verknüpfen. Die Möglichkeit, sowohl qualitative als auch quantitative Daten in das Netzwerk einzubinden, unterstreicht den Nutzen des Ansatzes. Nach der Durchführung dieser Studie teilen wir die Ansicht, dass die Verwendung von einem BBN zur Modellierung von Ökosystemleistungen unter Verwendung empirischer Daten und Expertenwissen vielversprechend ist.
Autorin
Sabine Bicking arbeitet am Institut für Natur- und Ressourcenschutz an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Ihr Forschungsschwerpunkt ist die Quantifizierung und Kartierung von Ökosystemleistungen, dabei konzentriert sie sich vor allem auf die räumliche Verteilung von Regulations- und Versorgungsleistungen.
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Veröffentlichung
Bicking S, Burkhard B, Kruse M, Müller F (2019) Bayesian Belief Network-based assessment of nutrient regulating ecosystem services in Northern Germany. PLoS ONE 14(4):e0216053
