Tropische Savannen und Grasländer galten lange als bequeme „leere“ Gebiete: Man konnte sie leichter umpflügen oder beweiden, als zu verstehen, wie sie beschaffen sind. Eine thematische Artikelsammlung in Annals of Botany stellt diese Vorstellung infrage. Sie trägt den Titel „Advances in Cerrado and tropical grassland plant biology – diversity, functioning, resilience and conservation“ und widmet sich der Vielfalt, der Funktionsweise, der Widerstandsfähigkeit und dem Schutz dieser Ökosysteme. Zusammen zeigen die Artikel, dass sich hinter der äußeren Schlichtheit offener Landschaften ein komplexes Überlebenssystem verbirgt, das die Wissenschaft erst allmählich wirklich entschlüsselt.
Der Cerrado, die brasilianische Savanne, ist die zweitgrößte biogeografische Domäne Südamerikas und besteht fast vollständig aus offenen Ökosystemen. Gemessen an der Pflanzenvielfalt ist er die artenreichste tropische Savanne der Welt, zugleich aber eine der gefährdetsten: In den letzten vierzig Jahren brannten etwa 40 % seiner Fläche mindestens einmal ab, und fast die Hälfte der ursprünglichen Vegetation ist bereits verloren. Die Pflanzen hier haben Strategien für das Leben unter Feuer, nährstoffarmen Böden und saisonaler Trockenheit entwickelt. Ein charakteristisches Beispiel ist das Verhältnis von unterirdischer zu oberirdischer Biomasse: In Grasländern und Savannen gibt es relativ mehr Wurzeln als Triebe, und das ist eine Anpassung an Wassermangel und Nährstoffknappheit. Deshalb wird der Cerrado manchmal auch als „umgekehrter Wald“ bezeichnet.
Neue Experimente helfen zu verstehen, wann Pflanzen beginnen, Brände zu überstehen. Bei krautigen Arten des Cerrado liegt die Überlebensrate nach Feuer bereits im dritten Lebensmonat über 50 %, in späteren Stadien steigt sie über 70 %, und bei Pflanzen, die älter als ein Jahr sind, nähert sie sich 100 %. Dabei verlangsamt ein Brand vor Beginn der Trockenzeit die Erholung deutlich. Mit anderen Worten: Die Widerstandsfähigkeit bildet sich allmählich heraus, und der Zeitpunkt des Abbrennens ist von Bedeutung.
Eine Schlüsselrolle spielen die unterirdischen Organe. In einer Übersicht über die Feueranpassungen der Pflanzen des Cerrado wird gezeigt, dass die Meristeme, also die Wachstumsgewebe, bei vielen Arten gerade unter der Erde geschützt sind, während sie über der Erde von dicker Rinde bedeckt werden. Nach einem Brand blüht die Krautschicht schnell auf und bildet Samen, die in die Bodensamenbank gelangen und später in die Lebensgemeinschaft zurückkehren. Stellen Sie sich eine alte Eiche in einem Park vor: Die Krone kann durch einen Sturm Schaden nehmen, doch die Wurzeln und schlafenden Knospen bleiben lebendig und treiben neue Triebe. Auch die oberirdische Vegetation im Cerrado kann verschwinden, etwa durch Umpflügen, doch die unterirdischen Reserven ermöglichen es der Lebensgemeinschaft, sich zu erholen.
Der praktische Wert dieses Wissens liegt darin, dass es zeigt, wo Anhaltspunkte für die Wiederherstellung zu suchen sind. Dort, wo herkömmliche Schutzmethoden wenig bewirken, können unterirdische Erneuerungsmechanismen zur Grundlage von Rehabilitationsmaßnahmen werden: etwa bei der Wahl der Zeitpunkte des Abbrennens und der Auswahl von Arten für Pflanzungen. Wichtig ist jedoch zu bedenken, dass die Kenntnisse über unterirdische Merkmale von Pflanzen noch unzureichend sind: Den Daten der Datenbank zufolge betreffen die meisten Einträge Blätter und das allgemeine Erscheinungsbild der Pflanze, während Wurzel- und Reproduktionsmerkmale schwächer vertreten sind.
Dieses Problem soll die Datenbank Cerrado Plant Traits (CPT) lösen. Es handelt sich um ein offenes Projekt, das Daten zu funktionellen Merkmalen der Pflanzen des brasilianischen Cerrado zusammenführt und standardisiert. Derzeit enthält sie 113 859 Einträge zu Merkmalen von 2134 taxonomisch geprüften Arten aus 150 Familien, die aus 148 Datensätzen zusammengetragen wurden. Die Einträge umfassen sowohl erhaltene als auch degradierte und wiederhergestellte Gebiete. Dadurch können Forschende prüfen, wie sich Pflanzenmerkmale entlang von Gradienten des Feuers, der Böden und des Klimas verändern, und Lebensgemeinschaften an der Grenze zwischen Wald und Savanne vergleichen. Ein solches Instrument sagt die Zukunft nicht von sich aus voraus, doch es bietet eine Grundlage für die Prüfung von Hypothesen darüber, welche Lebensgemeinschaften widerstandsfähiger sein werden, sowie für Schutz- und Wiederherstellungspläne.
Um diese Ökosysteme besser zu schützen, lohnt es sich, die Erforschung der unterirdischen Organe von Pflanzen zu fördern, Datenbanken über Merkmale zu ergänzen, insbesondere bei Wurzeln und Samen, und diese Daten mit den Akteuren der Wiederherstellung zu teilen.
