A hidden biomass flow - 10,000 tons of insects fly over Switzerland

Eine Studie mit vertikalen Radaren schätzt, dass jährlich etwa 10.000 Tonnen Insektenbiomasse, was rund 21 Milliarden Individuen entspricht, selbst bei niedrigen Temperaturen über die komplexe Topografie der Schweiz wandern und dabei wichtige ökologische Verbindungen zwischen verschiedenen Lebensräumen herstellen.

Das Wesentliche

Titel: Das unsichtbare Wolkenmeer aus Insekten – Eine Reise über die Schweiz

Stellen Sie sich vor, Sie schauen am Abendhimmel über die Schweiz hinauf. Was sehen Sie? Vielleicht Sterne, vielleicht einen Flugzeugstreifen. Aber was Sie nicht sehen, ist etwas, das jeden Tag passiert: Eine gewaltige, unsichtbare Wolke aus Insekten fliegt über unsere Köpfe hinweg.

Diese Studie von Felix Liechti und seinem Team ist wie ein Detektivbericht, der dieses unsichtbare Phänomen endlich aufgedeckt hat. Hier ist die Geschichte, einfach erklärt:

1. Die unsichtbare Armee

Insekten sind die häufigsten Tiere der Welt, die durch die Luft reisen. Sie sind die kleinen Arbeiter, die unsere Bestäubung sichern und die Nahrungskette am Laufen halten. Aber weil sie so klein sind und oft sehr hoch fliegen, haben wir bisher kaum eine Ahnung davon, wie viele es eigentlich sind.

Die Forscher haben sich drei "Fenster" in den Himmel gebaut – das sind spezielle Radargeräte, die nach oben schauen (genau wie ein Wetterradar, aber für kleine Dinge). Diese standen an drei sehr unterschiedlichen Orten:

• Im Flachland (wie in einer weiten Ebene).
• Im Jura (in den mittleren Bergen).
• In den Alpen (auf einem hohen Pass, fast 2.200 Meter hoch, wo die Luft dünn und kalt ist).

2. Die Entdeckung: Ein riesiger Fluss

Was die Radare sahen, war atemberaubend. In nur 8 Monaten zählten sie 6,6 Millionen einzelne Insekten an diesen drei Orten.
Wenn man das auf die ganze Schweiz hochrechnet, kommt man auf eine unfassbare Zahl: 21 Milliarden Insekten pro Jahr!

Stellen Sie sich das wie einen riesigen, fließenden Fluss vor, der nicht aus Wasser, sondern aus Insekten besteht. Wenn man das Gewicht aller dieser kleinen Flieger zusammenzählt, kommt man auf etwa 10.000 Tonnen Biomasse.
Zum Vergleich: Das ist mehr als das Gewicht von 200.000 Autos oder mehr als die gesamte Masse aller Zugvögel, die jedes Jahr über die Schweiz ziehen!

3. Die Alpen sind keine Mauer, sondern ein Tunnel

Man hätte denken können, dass die hohen, kalten Alpen wie eine riesige Mauer wirken, die die Insekten aufhalten. Schließlich ist es dort oben kalt und windig.
Aber die Insekten sind clever! Sie nutzen die Gebirgspässe wie natürliche Tunnel.

• Die Studie zeigte, dass die Insektenmassen genau durch diese Pässe strömen, als würden sie einem unsichtbaren Flussbett folgen.
• Selbst bei Temperaturen unter 10 Grad Celsius (also recht kalt) fliegen sie weiter. Das bedeutet: Viele dieser Insekten starten nicht dort, wo es kalt ist, sondern sie kommen aus wärmeren Regionen und fliegen einfach durch die Kälte hindurch, ohne zu stoppen.

4. Ein synchronisierter Tanz

Das Spannendste ist, dass diese Insekten nicht chaotisch herumfliegen. Sie tanzen im Takt!

• Wenn im Flachland viele Insekten fliegen, fliegen sie auch im Jura und in den Alpen.
• Es gibt eine Art "Schweizer Insekten-Uhr": Im Frühling starten sie, im Sommer erreichen sie ihren Höhepunkt (besonders nachts), und im Herbst ziehen sie wieder ab.
• Tagsüber fliegen sie oft nach Süden, nachts ändern sich die Muster, aber der große Trend ist klar: Es ist eine koordinierte, landesweite Bewegung.

5. Warum ist das wichtig?

Warum sollten wir uns für diese unsichtbaren 10.000 Tonnen interessieren?

• Landwirtschaft: Diese Insekten sind entweder unsere besten Freunde (Bestäuber wie Schwebfliegen) oder unsere Feinde (Schädlinge wie die Maismotte). Wenn wir wissen, wann und wo sie fliegen, können wir besser damit umgehen.
• Krankheiten: Insekten können Krankheiten übertragen. Zu wissen, wie sie sich bewegen, hilft uns, Risiken besser einzuschätzen.
• Das Ökosystem: Sie sind das "Lebensblut" der Luft. Ohne diesen riesigen Transport von Biomasse würden viele Vögel und Fledermäuse hungern.

Fazit

Diese Studie ist wie der erste Blick durch eine Brille, die uns das Unsichtbare zeigt. Sie offenbart, dass die Schweiz von einem gewaltigen, lebendigen Strom aus Insekten durchströmt wird, der die Berge nicht als Hindernis, sondern als Wegweiser nutzt. Es ist eine Erinnerung daran, dass die Natur oft viel größer und vernetzter ist, als wir mit bloßem Auge sehen können.

Technische Zusammenfassung

Titel: Ein verborgener Biomassefluss – 10.000 Tonnen Insekten fliegen über die Schweiz

1. Problemstellung und Hintergrund

Fliegende Insekten sind die artenreichste und häufigste Tiergruppe, die den Luftraum zur Fortbewegung nutzt. Ihre Migration verbindet Ökosysteme über weite Distanzen hinweg und spielt eine entscheidende Rolle für Bestäubung, Schädlingsregulation und Krankheitsübertragung. Trotz ihrer ökologischen und ökonomischen Bedeutung fehlen jedoch grundlegende Daten zur Abundanz und zum Biomasse-Transport von Insekten im Luftraum.
Die Hauptprobleme bei der Erfassung sind:

• Die geringe Körpergröße der Insekten.
• Die oft hohen Flughöhen.
• Die Komplexität der Topografie (z. B. Gebirge), die als Barriere wirken könnte, aber bisher kaum untersucht wurde.
  Bisherige Studien stützten sich oft auf bodengebundene Methoden oder visuelle Beobachtungen, die keine großräumigen, hochauflösenden Daten über den Biomassefluss in komplexen Landschaften liefern.

2. Methodik

Die Autoren nutzten einen Fernerkundungsansatz mit vertikal ausgerichteten Radarsystemen (BirdScan MR1 X-Band-Radare), um die Migration von Insekten in der Schweiz zu quantifizieren.

• Standorte: Drei topografisch kontrastreiche Standorte wurden über einen Zeitraum von 8 Monaten (März bis November 2022) überwacht:
  1. Tiefland (Lowland): 510 m ü. M. (prä-alpine Ebene).
  2. Jura: 1350 m ü. M. (südlichster Grat des Juras).
  3. Alpenpass: 2210 m ü. M. (Hochgebirgspass).
• Datenerfassung: Die Radare detektierten Insekten ab einer Masse von ca. 0,1 g in Höhen zwischen 40 m und 500 m. Insgesamt wurden 6,6 Millionen einzelne Insekten registriert.
• Datenanalyse:
  • Berechnung von "Verkehrsrate" (Anzahl Insekten pro Stunde und km).
  • Statistische Modellierung (GAMM, GLMM) zur Analyse von Aktivitätsmustern, Korrelationen zwischen den Standorten und dem Einfluss von Temperatur sowie Tag/Nacht-Zyklen.
  • Analyse der Flügelschlagfrequenzen (mittels Random-Forest-Regression) zur Abschätzung der taxonomischen Zusammensetzung und Körpergröße der Insekten.
  • Extrapolation der lokalen Messdaten auf die gesamte Fläche der Schweiz unter Berücksichtigung der geografischen Ausdehnung und einer angenommenen durchschnittlichen Körpermasse.

3. Wichtige Beiträge und Ergebnisse

A. Quantifizierung des Biomasseflusses:

• Basierend auf den Radarmessungen wurden 21 Milliarden mittelgroße bis große Insekten über die Schweiz geschätzt.
• Dies entspricht einer Biomasse von ca. 800 Tonnen pro Jahr für die detektierten Größenklassen.
• Unter Einbeziehung einer Korrektur für nicht detektierte kleine Insekten (<10 mg) wird die gesamte jährliche Biomasse auf ca. 10.000 Tonnen geschätzt.
• Zum Vergleich: Dies übertrifft die geschätzte Biomasse der nachts ziehenden Zugvögel in der Schweiz (ca. 7.000 Tonnen/Jahr).

B. Räumliche und zeitliche Synchronizität:

• Die Insektenaktivität zeigte eine starke räumliche Korrelation zwischen allen drei Standorten, trotz der unterschiedlichen Höhen und Landschaftsformen.
• Die Aktivität folgte einem klaren saisonalen Muster mit einem Anstieg bis Mitte Juni und einem Rückgang im Herbst.
• Die Alpen stellen keine signifikante Barriere für wandernde Insekten dar. Der Alpenpass wies trotz der kälteren Temperaturen die höchste Gesamtaktivität auf.

C. Einfluss von Temperatur und Topografie:

• Die lokale Temperatur war der stärkste Treiber für die Aktivität.
• Wichtige Erkenntnis: Mehr als 50 % der Flüge am Alpenpass fanden bei Lufttemperaturen unter 10 °C statt. Dies deutet darauf hin, dass viele dieser Bewegungen keine lokalen Foraging-Flüge waren, sondern langstreckige Wanderungen, die unter wärmeren Bedingungen initiiert wurden und auch in kälteren Höhenlagen aufrechterhalten werden.
• Insekten nutzen Gebirgspässe als "Korridore" (Funneling-Effekt), ähnlich wie Zugvögel.

D. Flugrichtungen und Gemeinschaftszusammensetzung:

• Flugrichtung: Es gab eine saisonale Verschiebung von überwiegend nördlichen zu südlichen Flugrichtungen, besonders ausgeprägt am Alpenpass. Die Flugrichtungen waren am Alpenpass stark entlang des Tals ausgerichtet (Nordost-Südwest), während sie im Jura stärker gestreut waren.
• Tag vs. Nacht: Die nachtaktive Insektengemeinschaft bestand im Durchschnitt aus größeren Insekten (niedrigere Flügelschlagfrequenz: 35 Hz vs. 52 Hz am Tag).
• Die Zusammensetzung der Insektengemeinschaft variierte stark zwischen Tag und Nacht, aber weniger stark zwischen den verschiedenen Standorten.

4. Bedeutung und Implikationen

• Ökologische Relevanz: Die Studie belegt, dass der Biomassefluss durch wandernde Insekten massiv ist und oft unterschätzt wird. Dieser Fluss verbindet Ökosysteme über große Distanzen hinweg.
• Landwirtschaft und Gesundheit: Das Verständnis dieser Flüsse ist entscheidend für die Vorhersage der Ausbreitung von Schädlingen (z. B. Maiszünsler, Wanderheuschrecken), nützlichen Bestäubern und der Übertragung von Pflanzenpathogenen.
• Methodischer Fortschritt: Die Studie demonstriert die Effektivität von Radartechnologie zur Quantifizierung von Insektenmigration in komplexem Gelände, wo traditionelle Methoden versagen.
• Klimaresilienz: Die Fähigkeit von Insekten, auch bei niedrigen Temperaturen (<10 °C) in großen Höhen zu wandern, unterstreicht ihre Anpassungsfähigkeit und die Notwendigkeit, diese Dynamiken im Kontext des Klimawandels weiter zu erforschen.

Fazit: Die Studie liefert den ersten robusten Schätzwert für den kontinentalen Insekten-Biomassefluss in einem komplexen Gebirgsland und zeigt, dass die Alpen keine Barriere, sondern ein wichtiger Durchgangskorridor für Milliarden von Insekten darstellen.