Francisco Navarro-Rosales: Untersuchung der Pflanzenresilienz im Cerrado und darüber hinaus

Pflanzen sind unglaublich vielfältig, und das gilt auch für Botaniker! Botany One hat es sich zur Aufgabe gemacht, faszinierende Geschichten über die Pflanzenwelt zu verbreiten und stellt Ihnen auch die Wissenschaftler vor, die hinter diesen großartigen Geschichten stehen.

Heute sprechen wir mit Francisco Navarro-Rosales, einem jungen Feuerökologen und Doktoranden an der Universität Oxford. Franciscos Arbeit konzentriert sich auf die Auswirkungen von veränderte Feuerregime in den Savannen des brasilianischen Cerrado sowie Auswirkungen der Dürre auf die tropischen Regenwälder in Borneo. Sein Ziel ist es, Daten aus Langzeitbeobachtungen im Feld mit Veränderungsmustern und funktionellen Merkmalen von Pflanzen zu verknüpfen. Er interessiert sich für Themen wie die Wechselwirkung zwischen Pflanzen und Feuer, Brandschutz, die Auswirkungen von Störungen auf die ökologische Dynamik sowie Landaufgabe und Renaturierung. Francisco ist Absolvent der Universität Edinburgh und hat seinen Master in Biodiversitätsschutz und -management ebenfalls an der Universität Oxford absolviert. Er arbeitet mit der Universidade do Estado de Mato Grosso, Brasilien und die AMAP-Labor in Montpellier, Frankreich. Weitere seiner Arbeiten finden Sie unter @navarrosales.bsky.social.

Was hat Ihr Interesse an Pflanzen geweckt?

Mein Interesse an Pflanzen habe ich familiär bedingt. Meine Großeltern wuchsen auf dem Land auf. Da sie für ihren Lebensunterhalt direkt von der Natur abhängig waren, gaben sie mir einen tiefen Respekt für die Umwelt mit und ermutigten mich, mehr über die verschiedenen Baum- und Pflanzenarten in meiner Umgebung zu erfahren. Im Laufe meines Studiums spezialisierte ich mich aus wissenschaftlichen Gründen zunehmend auf Pflanzen. Erstens sind Pflanzen die Primärproduzenten und Hauptbestandteile von Landökosystemen und bilden die Grundlage für trophische Interaktionen, Struktur und Funktion. Zweitens sind Pflanzen im Vergleich zu Tieren und anderen Lebewesen viel einfacher zu messen und zu untersuchen (zumindest für mich, da ich ein wenig Angst vor Verhaltenskomplexität und qualitativen Daten habe). Tief in meinem Inneren bin ich jedoch wirklich fasziniert von der Vielfalt und Schönheit der Pflanzen: davon, wie sie so viele verschiedene Formen und komplexe Strukturen annehmen, sich an so viele unterschiedliche Umgebungen anpassen und enorm vielfältige Ökosysteme und Lebewesen erhalten können. 

Was hat Sie motiviert, Ihrem aktuellen Forschungsgebiet nachzugehen?

Waldbrände waren schon immer Teil der Natur in Südspanien, wo ich aufgewachsen bin. Obwohl ich neugierig auf die Anpassung von Pflanzen an Feuer war und die Nachrichten über jeden Sommer brennende Wälder frustrierten, habe ich mir über die Rolle von Feuer in Ökosystemen nie viele Gedanken gemacht, außer dass es eine ernsthafte Störung darstellt. Aber nach meinem Aufenthalt in Australien änderte ich meine Meinung. Im dritten Jahr meines Bachelorstudiums hatte ich die Möglichkeit, an einem Austauschprogramm an der University of Queensland in Brisbane teilzunehmen. Nach der Einschreibung in den Kurs „Feuerökologie“ verbrachte ich ein Semester damit, etwas über die Eigenschaften von Feuerregimen und ihre ökologischen Folgen sowie über Strategien, Planung und Politik des Brandmanagements zu lernen. Das Konzept von Feuer als vielschichtigem Ökosystemprozess prägte meine Zeit an der UQ. Ich war während der katastrophalen Buschfeuersaison 2019–2020 in Australien, die fast 20 Millionen Hektar Land verwüstete und sogar diejenigen von uns betraf, die in Großstädten leben. Nach meiner Rückkehr nach Europa wusste ich, dass ich mich auf Feuerökologie spezialisieren wollte. Das Treffen mit meiner derzeitigen Betreuerin, Dr. Imma Oliveras Menor, bei einer Vorlesung in Oxford bot mir die perfekte Gelegenheit, mich an der Untersuchung der Auswirkungen von Feuerregimen auf Ökosysteme zu beteiligen, diesmal in Brasilien. 

Welcher Teil Ihrer Arbeit im Zusammenhang mit Pflanzen gefällt Ihnen am besten?

Ich würde sagen, ich habe zwei Favoriten. Erstens lerne ich die Pflanzengemeinschaft kennen, mit der ich arbeite. Ich glaube, jeder Ökologe entwickelt eine persönliche Bindung zu seinem Forschungsgebiet. Besonders liebe ich es, die Arten um mich herum zu identifizieren und zu erkennen (nicht nur bei der Arbeit, sondern auch in meiner Freizeit). Ich lerne gerne, was ihre charakteristischen Merkmale sind, wie sie taxonomisch miteinander verwandt sind oder ob sie ökologisch interagieren. Im Grunde lerne ich sie besser kennen, wie Freunde.

Der zweite Punkt ist die Fähigkeit, die komplexen ökologischen Muster mithilfe von Daten und statistischen Analysen zu verstehen. Es gibt nichts Befriedigenderes, als aus einem großen Datensatz ein ökologisch sinnvolles Ergebnis zu erhalten, das meiner Meinung nach auch ein besseres Verständnis der Gemeinschaft widerspiegelt. 

Gibt es bestimmte Pflanzen oder Arten, die Ihre Forschung fasziniert oder inspiriert haben? Wenn ja, was sind sie und warum?

Obwohl mich das Zusammenleben der Pflanzen in üppigen Gemeinschaften sehr inspiriert, gibt es immer eine bestimmte Art, die sich von den anderen abhebt. In meiner Heimat Spanien hat mich die Steineiche schon immer fasziniert (Quercus ilex, auf Spanisch „Encina“ genannt). Die Steineiche ist eine immergrüne Eiche mit kleinen Hartlaubblättern. Obwohl sie als mittelgroßer bis großer Baum beschrieben wird, weist sie eine enorme phänotypische Plastizität auf und kann dichte Macchia-Dickichte oder stachelige Strauchmatten bilden. Insgesamt ist sie eine Schlüsselart mediterraner Wälder und hat enorme wirtschaftliche, historische und kulturelle Bedeutung. Man kann sogar ihre Eicheln essen, aber achten Sie darauf, einen „guten/süßen“ Baum zu finden!

In meinem Feldgebiet der Cerrado-Savanne bin ich besonders fasziniert von Tachigali paniculata (,Carvoeiro‘), eine generalistische Hülsenfruchtart, die extrem schnell wächst und die Ausbreitung des Waldes in offene Gebiete fördert, in denen Feuer ausgeschlossen ist. Die Art ist generell feuergefährdet, kann aber auf geringe Störungen mit überproportional schnellen Wachstums- und Reproduktionsraten reagieren. TachigaliDie „Merkwürdigkeit“ von hat mich zu meiner zweiten Doktorarbeit inspiriert, in der ich mich mit der Frage befasse, wie Produktivitätsreaktionen auf Feuerregime durch funktionelle Merkmale von Pflanzen vermittelt werden. 

Könnten Sie ein Erlebnis oder eine Anekdote aus Ihrer Arbeit erzählen, die Ihre Karriere geprägt und Ihre Faszination für Pflanzen bestätigt hat?

Ich würde sagen, das Erlebnis, das meine Faszination für Pflanzen am meisten bestätigt und mich motiviert hat, weiter in der Feuerökologie zu arbeiten, war die erste Teilnahme an einer kontrollierten Verbrennung. Meine Doktorarbeit ist Teil des CERFogo-Projekts (koordiniert von Dr. Imma Oliveras Menor), das kontrollierte Brände nutzt, um die Reaktionen des Ökosystems auf Feuer im Cerrado zu überwachen. Seit 2018 kommt jedes Jahr ein multidisziplinäres Team aus Feuerwehrleuten, Forschern und Landverwaltern zusammen, um die Parzellen abzubrennen, und ich hatte die Chance, ab 2023 dabei zu sein. Was mich an diesen Bränden am meisten beeindruckt hat (und immer noch beeindruckt), ist die rohe Kraft des Feuers und die Fähigkeit der Cerrado-Vegetation, sich nach einem Brand zu erholen. Selbst aus sicherer Entfernung und in Schutzkleidung sind Hitze und Rauch unglaublich intensiv, fast unerträglich. Und doch blühen und sprießen Pflanzen, die so viel durchmachen mussten, nach ein paar Tagen bereits wieder. Es erstaunt mich, wie schnell und erfolgreich manche Arten auf Verbrennungen reagieren, und ich frage mich, welche Mechanismen es ihnen ermöglichen, zu gedeihen, nachdem sie buchstäblich bei lebendigem Leib verbrannt sind. 

Welchen Rat würden Sie jungen Wissenschaftlern geben, die eine Karriere in der Pflanzenbiologie anstreben?

Mein wichtigster Rat für junge Pflanzenwissenschaftler: Erkunden Sie Ihre Interessen und probieren Sie verschiedene Themen und Disziplinen aus. Bevor ich mich auf die Feuerökologie konzentrierte, interessierte ich mich auch für Pflanzenpathologie und Pflanzenpaläontologie (und wer weiß, ob ich diese Themen in Zukunft noch einmal aufgreifen werde?). Wissenschaft sollte Spaß machen, und man sollte offen bleiben für Ideen und Themen, die einen interessieren und begeistern. Ich würde jungen Biologen außerdem empfehlen, möglichst viel Feldarbeit und praktische Erfahrung zu sammeln, insbesondere frühzeitig. Obwohl Fernerkundung, offene Wissenschaft und Datenaustausch effizientere Forschung über verschiedene Maßstäbe hinweg ermöglichen, erfordert ein solides Verständnis der Ökologie und Funktionsweise einer Art/Gemeinschaft, dass Wissenschaftler ins Feld gehen und selbst Hand anlegen. Feldarbeit gibt Selbstvertrauen und vermittelt nützliche übertragbare Fähigkeiten, die man nicht nur in anderen Ökosystemen, sondern auch in anderen Bereichen des eigenen Lebens anwenden kann. Ich persönlich lerne jedes Mal etwas Neues, wenn ich ins Feld zurückkehre. 

Was machen die Leute normalerweise falsch über Pflanzen?

Viele Menschen halten Pflanzen für empfindliche, passive Organismen, die anfällig für Störungen, Fressfeinde und Umweltveränderungen sind. Tatsächlich können sich Pflanzen nicht wie viele Tiere fortbewegen und sind daher nicht in der Lage, Gefahren zu entkommen und sich in günstigere Regionen zu begeben. Stattdessen sind sie auf Anpassungsstrategien angewiesen, die es ihnen ermöglichen, Schäden zu widerstehen. in situund passen sich über Generationen hinweg an Veränderungen an. Obwohl viele der Prozesse, die die Populationsdynamik und die Störungsgeschichte bestimmen, auf Zufällen beruhen, haben Pflanzen tatsächlich sehr erfolgreiche Strategien entwickelt, die es ihnen ermöglichen, Stressoren zu tolerieren und nach Störungen zu gedeihen. Was Feuer betrifft, haben Pflanzen beispielsweise Eigenschaften entwickelt, die das Überleben nach einem Brand (z. B. Rindenschutz, Energiespeicherung und erneutes Austreiben) und die Erholung der Population nach einem Brand (feuerinduzierte Blüte, feuerresistente Samenbanken) fördern. Im Vergleich dazu können wir einfach vor den Flammen davonlaufen! Ich denke, dies ist ein klarer Beweis dafür, dass Pflanzen stark unterschätzt werden und eine wohlverdiente Anerkennung verdienen. 

Carlos A. Ordóñez-Parra

Carlos (er/ihn) ist ein kolumbianischer Saatgutökologe, der derzeit an der Universidade Federal de Minas Gerais (Belo Horizonte, Brasilien) promoviert und als Wissenschaftsredakteur bei Botany One und als Kommunikationsbeauftragter bei der International Society for Seed Science arbeitet. Sie können ihm auf BlueSky unter @caordonezparra folgen.