Dürre mindert den Fortpflanzungserfolg von Hummelvölkern erheblich. Das zeigt eine neue Studie eines Forschungsteams der Universität Würzburg. Das hat auch Konsequenzen für die Bestäubung von Pflanzen. Wie hat sich das Dürrejahr 2022 in Unter- und Oberfranken auf eine bestimmte Hummelart ausgewirkt? Welche Unterschiede zeigen sich zu dem klimatisch durchschnittlichen Jahr 2024? Diesen Fragen ist ein Forschungsteam des Lehrstuhls für Tierökologie und Tropenbiologie (Zoologie 3) der Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) nachgegangen. Seine Ergebnisse zeigen, dass Dürrejahre die Kolonieentwicklung deutlich beeinträchtigen: Sowohl Lebensdauer als auch Koloniegewicht und die Produktion von Königinnen und Männchen sind dann stark reduziert. „Unsere Arbeit ist die erste Studie, die einen negativen Effekt von Dürren auf die Reproduktion von Hummeln feststellen konnte“, beschreibt Erstautor Hanno Korten das zentrale Ergebnis. Klassischerweise konzentrieren sich Studien mit Hummelkolonien auf die Dunkle Erdhummel (Bombus terrestris); in diesem Fall hat das Team jedoch die Auswirkungen von Dürrejahren auf die Ackerhummel (Bombus pascuorum) unter die Lupe genommen. Ein wichtiger Indikator für den Zustand der Biodiversität Diese langrüsselige Art zählt zu den sogenannten „Pocket-Makern“. Sie lagern Blütenpollen in speziellen Taschen am Nest, aus denen sich die Larven eigenständig versorgen. Diese Biologie macht sie anfälliger als Arten, deren Larven direkt von erwachsenen Tieren gefüttert werden. In Bayern gehören 82 Prozent der gefährdeten Hummelarten zu dieser Gruppe langrüsseliger Hummeln, was die Ackerhummel zu einem wichtigen Indikator für den Zustand der Biodiversität macht. Im Rahmen der Studie haben Hanno Korten und der Lehrstuhlinhaber Ingolf Steffan-Dewenter an insgesamt 25 Standorten in Ober- und Unterfranken den Zustand der Hummelkolonien erfasst und dabei das Dürrejahr 2022 mit dem Jahr 2024 verglichen. Die Ergebnisse haben sie jetzt in der Fachzeitschrift „Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences“ veröffentlicht. Hummelvölker verlieren dramatisch an Gewicht Als zentraler Maßstab für die Fitness und die Anzahl der verfügbaren Arbeitskräfte gilt in der Ökologie das maximale Gewicht einer Kolonie. Ein geringes Koloniegewicht bedeutet weniger Individuen für die Nahrungssuche, was die Bestäubungsleistung im Umfeld direkt reduziert, da weniger Blüten in vergleichbaren Zeiträumen besucht werden können. „Unsere Untersuchung zeigt eine deutliche Differenz zwischen den beiden Jahren: Ungefütterte Völker erreichten im Dürrejahr ein Durchschnittsgewicht von lediglich etwa 14 Gramm, während sie im Normaljahr auf rund 140 Gramm anwuchsen“, sagt Hanno Korten. Dies entspricht einem zehnfachen Anstieg beziehungsweise einem Zuwachs von über 900 Prozent unter günstigen klimatischen Bedingungen. Eine zusätzliche Zufütterung mit Zuckerwasser steigerte das Gewicht im Dürrejahr zwar auf das Fünffache gegenüber nicht gefütterten Völkern, konnte die Defizite im Vergleich zu einem Normaljahr jedoch bei weitem nicht ausgleichen. „Die Belastung durch Trockenheit ist offensichtlich so hoch, dass reine Kohlenhydratgaben die Vitalität der Staaten nur bedingt stabilisieren können“, sagt Korten. Wenn Kolonien derart geschwächt sind, sinkt ihre tägliche Arbeitsleistung, was die Bestäubung von Wild- und Nutzpflanzen unmittelbar beeinträchtigt. Anzahl an Königinnen geht deutlich zurück Dieser Gewichtsverlust ist jedoch nur die Vorstufe für ein weit gravierenderes Problem: den fast vollständigen Ausfall der Folgegeneration. „Die langfristige Stabilität einer Population hängt von der Produktion neuer Königinnen ab, die als einzige Individuen den Winter überleben und im Folgejahr neue Staaten gründen“, erklärt Ingolf Steffan-Dewenter. Wenn keine Geschlechtstiere für die nächste Saison nachkommen, sei „ein Überleben des Volkes im Sommer zwar ein Beitrag zur Bestäubung, für den Erhalt der Population aber wertlos“. Die Studie dokumentiert eine signifikante Verringerung der Reproduktionsraten: Während im Dürrejahr lediglich 45 Prozent der Völker Nachkommen produzierten, waren es im Normaljahr 91 Prozent. Besonders deutlich zeigt sich dies bei der Anzahl der neuen Königinnen. Bei nicht gefütterten Völkern stieg deren Zahl von durchschnittlich nur 0,4 im Dürrejahr auf 13,5 im Normaljahr – ein Anstieg auf das mehr als 30-Fache. Die Forschenden identifizierten dabei den Pollenmangel als den entscheidenden Flaschenhals. Während die Gabe von Zuckerwasser als Nektarersatz die Produktion von Männchen begünstigte, hatte sie keinen signifikanten Einfluss auf die Zahl der produzierten Königinnen. Da Pollen die notwendige Proteinquelle für die Larvenentwicklung darstellt, führt sein Fehlen während einer Dürre zu einem fast vollständigen Ausfall des weiblichen Nachwuchses. Für die Population bedeutet dies ein erhebliches Risiko: Bleiben die Königinnen aus, steigt das Risiko für ein lokales Aussterben im Folgejahr. Dies bedroht die Bestäubungssicherheit und damit auch die Erträge in der Landwirtschaft sowie die Vielfalt der Wildpflanzen. Gezielte Maßnahmen in der Landschaftsplanung gefordert Die Ergebnisse verdeutlichen, dass selbst ökologisch hochwertige Habitate wie Kalkmagerrasen in Dürrezeiten kein ausreichendes Refugium bieten, wenn kein aktives Naturschutzmanagement eingreift. Um die Resilienz der Bestäuber gegenüber Extremwetterereignissen zu erhöhen, sind gezielte Maßnahmen in der Landschaftsplanung erforderlich, so die Forschenden. Eine zentrale Strategie ist die Förderung von schattenspendenden Bäumen in ansonsten offenen Habitaten, um kühlere Flächen zu schaffen. Ebenso wichtig sei die Wiederherstellung von Feuchtgebieten und die Umsetzung von Maßnahmen, die das Rückhaltevermögen von Wasser im Boden großflächig verbessern. In der Agrarlandschaft sollte der Fokus verstärkt auf die Anpflanzung trockenresistenter, sommerblühender Pflanzen gelegt werden, um das Nahrungsangebot auch in Trockenperioden lückenlos aufrechtzuerhalten. Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Ein groß angelegtes Experiment zeigt: Wärme holt Bienen und Wespen früher aus der Winterruhe – viele von ihnen haben dann schlechtere Startbedingungen. Das gilt besonders für Arten in kühleren Regionen, die im Frühling schlüpfen. Die meisten Wildbienen überwintern als verpuppte Larven in ihren Kokons im Boden, in Holz oder an anderen geschützten Orten. Arten, die im zeitigen Frühjahr schlüpfen, überwintern als voll entwickelte Erwachsene im Kokon. Dagegen müssen Arten, die im Sommer schlüpfen, ihre Entwicklung im Frühjahr noch abschließen. Weltweit verändert der Klimawandel den Zeitpunkt, zu dem Insekten im Frühjahr oder Sommer aus ihrer Winterruhe erwachen. Diese Verschiebungen können Folgen haben: Wenn Insekten wegen höherer Temperaturen zu früh schlüpfen, finden sie eventuell noch nicht die Blüten oder die Beutetiere, von denen sie sich ernähren. Außerdem verbrennen sie ihre lebenswichtigen Fettreserven bei höheren Temperaturen schneller. Das kann ihre Überlebenschancen und Fortpflanzungsmöglichkeiten verringern. Insekten von 160 Standorten in Bayern untersucht Wie steht es um die körperliche Fitness von Bienen und Wespen, wenn sich die Temperaturen rund um den Schlupfzeitpunkt verändern? Das hat ein Team um Dr. Cristina Ganuza und Professor Ingolf Steffan-Dewenter vom Biozentrum der Universität Würzburg untersucht. Dazu betrachteten die Forschenden fünf wildlebende Bienen- und Wespenarten, die in Bayern vorkommen und zu unterschiedlichen Jahreszeiten schlüpfen. Für die Studie stellte sich das Team einer Mammutaufgabe: Es sammelte fast 15.000 in Winterruhe befindliche Individuen aus über 160 Regionen in Bayern und zog sie dann an der Uni unter kontrollierten kalten, warmen und heißen Frühjahrsbedingungen auf, um verschiedene Klimaszenarien nachzustellen. Weibchen verlieren bis zu 34 Prozent ihrer Körpermasse Alle fünf Arten schlüpften bei wärmeren Frühlingstemperaturen früher. Doch dabei unterschieden sich die Populationen nach ihrer klimatischen Herkunft: Frühjahrsarten aus wärmeren Regionen wie Unterfranken erschienen bei warmen Frühlingstemperaturen besonders früh und behielten in der Zeit danach mehr Körpermasse als Individuen aus kühleren Regionen wie dem Bayerischen Wald. Im Gegensatz dazu schlüpften bei den Spätsommerarten nur die Individuen aus kühleren Regionen früher. Weibchen der Sommerarten verloren unter wärmeren Bedingungen schneller an Körpermasse – in einigen Fällen bis zu 34 Prozent. Insekten aus kühleren Regionen, die im Frühling fliegen, haben Nachteile „Unsere Daten zeigen, dass Insekten aus kühleren Regionen besonders anfällig für warme Frühjahre sind. Sie verlieren schneller ihre Energiereserven und haben dadurch schlechtere Startbedingungen“, sagt Dr. Cristina Ganuza. Die Erstautorin der Studie forscht am Lehrstuhl für Zoologie III (Tierökologie und Tropenbiologie) der Universität Würzburg. Die Ergebnisse der Studie sind im Journal Functional Ecology veröffentlicht. Sie sind Teil des LandKlif-Projekts, das Professor Steffan-Dewenter im Bayerischen Klimaforschungsnetzwerk (bayklif) leitet. Die Forschenden sehen mehrere offene Fragen, die als nächstes zu klären sind: • Wie beeinflussen zusätzliche extreme Hitzetage das Schlüpfen? • Welche Folgen haben die Energiereserven der Insekten für deren Bestäubungsleistungen? • Wie schnell können sich Populationen an veränderte Temperaturen anpassen? Quelle: Julius-Maximilians-Universität Würzburg