Eine neue Studie, die heute im Fachjournal „Nature Cities“ veröffentlicht wurde, zeigt auf, wie Pflanzen als Indikatoren für klimatische und bodenbezogene Veränderungen in städtischen Gebieten dienen können. Basierend auf über 80 Millionen Beobachtungen, die über Pflanzenbestimmungs-Apps gesammelt wurden, haben Forscher des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie detaillierte Informationen über die klimatischen und bodenlichen Bedingungen in 326 europäischen Städten zusammengetragen. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass städtische Regionen im Vergleich zu Grünflächen wie Parks oder Wäldern signifikant wärmer, trockener und mechanisch stärker bearbeitet sind. Darüber hinaus zeigen die Böden in bebauten Gebieten höhere Werte für Salzigkeit und Alkalität, während städtische Wälder in der Lage sind, ihre ursprünglichen Umweltbedingungen und die damit verbundene Artenvielfalt besser zu bewahren.
Die Urbanisierung wird voraussichtlich bis 2050 dazu führen, dass etwa 70 % der Weltbevölkerung in Städten leben. Trotz dieser Entwicklung sind die spezifischen Umweltbedingungen in urbanen Räumen bislang nur ungenau erfasst. Die aktuelle Studie nutzt Pflanzen als lebende Sensoren, um kleinräumige Klima- und Bodenmerkmale zu identifizieren und menschliche Einflüsse auf diese Bereiche sichtbar zu machen. Dr. Susanne Tautenhahn, die Erstautorin der Studie, erklärt, dass Pflanzen in der Regel an Standorten wachsen, die ihren Anforderungen entsprechen: Zum Beispiel deuten Brennnesseln auf nährstoffreiche Böden hin, während Sumpfdotterblumen feuchte Bedingungen bevorzugen. Dieses Wissen ermöglicht es, verschiedene Umweltfaktoren wie Temperatur, Bodenfeuchtigkeit, pH-Wert und Salzgehalt indirekt über die Pflanzenarten zu erfassen, die an einem bestimmten Standort wachsen.
Besonders in städtischen Gebieten erweist sich dieser Ansatz als äußerst wertvoll, da die Vielzahl an Beobachtungen präzise Daten liefert, wo klassische Messmethoden oft nicht ausreichen. Tautenhahn betont, dass selbst Unterschiede zwischen verschiedenen Oberflächenarten, wie Beton und Asphalt, durch die Pflanzen genau erfasst werden können, was Aussagen über Temperatur und Bodenbearbeitung ermöglicht.
Die Idee hinter der Studie ist es, jahrzehntelanges Wissen über Pflanzen als Umweltindikatoren mit den umfassenden Daten aus Citizen-Science-Projekten zu kombinieren. Dieses neuartige Konzept, das die Analyse von Pflanzenbeobachtungen durch engagierte Bürger:innen nutzt, wird als Mobile Crowd Sensing of Environments (MCSE) bezeichnet. Ein interdisziplinäres Team von Experten aus Botanik, Ökologie, Bodenkunde, Computer Vision und Fernerkundung hat daran gearbeitet, ein umfassendes Bild der städtischen Umweltbedingungen zu erstellen.
Ein entscheidender Fortschritt kam durch die Zusammenführung von ökologischen Zeigerwerten, die zuvor vorwiegend regional waren. Prof. Dr. Jürgen Dengler und Prof. Dr. Milan Chytrý, die an der Vereinheitlichung dieser Daten maßgeblich beteiligt waren, betonen, dass nun Umweltbedingungen wie Bodenfeuchte, Nährstoffgehalt und Lichtverhältnisse über ganz Europa hinweg sichtbar gemacht werden können. Diese Daten wurden durch Millionen von Beobachtungen, die durch Citizen Science und KI-gestützte Bestimmungsmethoden gesammelt wurden, ermöglicht. Dr. Jana Wäldchen, eine der Projektleiterinnen, hebt hervor, wie Pflanzenbestimmungs-Apps dazu beitragen, die Biodiversität im urbanen Raum zu erfassen und eine große Anzahl an Beobachtungen zu generieren.
Die Ergebnisse zeigen, dass bebaute Flächen in Europa im Vergleich zu städtischen Grünflächen signifikant höhere Temperaturen, geringere Feuchtigkeit und eine dunklere Umgebung aufweisen. Die Böden in diesen Gegenden sind alkalischer, salziger und durch intensivere mechanische Bearbeitung gestört. Im Gegensatz dazu bieten Stadtwälder wichtige ökologische Dienstleistungen wie Kühlung und Wasserspeicherung und bewahren ihre natürlichen Bedingungen und Diversität.
Die Studie verdeutlicht, dass Städte sowohl Herausforderungen als auch Lösungen für Umweltprobleme darstellen können. Pflanzen sind nicht nur dekorative Elemente, sondern tragen dazu bei, versteckte Umweltbedingungen sichtbar zu machen und bieten neue Ansätze für Monitoring, Forschung, Politik und Stadtplanung. In einer Zeit, in der nachhaltige und resiliente urbane Lebensräume zunehmend an Bedeutung gewinnen, stellt diese Forschung einen wichtigen Schritt in Richtung einer umweltfreundlicheren Stadtentwicklung dar.
Diese Studie ist Teil des Projekts Flora Incognita Moni, das von der Technischen Universität Ilmenau und dem Max
