Weniger Niederschlag bedeutet weniger Pflanzenvielfalt

Weniger Niederschlag bedeutet weniger Pflanzenvielfalt

BILD: Untersuchungsgebiet an der Havel (Deutschland), eines von 72 Feldversuchen weltweit, deren Daten in die Synthese einbezogen wurden. Aussicht Nach dem

Bildnachweis: Kristin Ludewig

Wasser ist in vielen Ökosystemen der Erde eine knappe Ressource. Diese Knappheit wird wahrscheinlich mit dem Klimawandel zunehmen. Dies könnte wiederum zu einem erheblichen Rückgang der Pflanzenvielfalt führen. Anhand experimenteller Daten aus aller Welt haben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ), des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) und der Martin-Luther-Universität in Halle-Wittenberg (MLU) erstmals nachgewiesen, dass die Pflanzenbiodiversität von Trockengebiete reagieren besonders empfindlich auf Niederschlagsänderungen. In einem Artikel veröffentlicht in NaturkommunikationDas Team warnt davor, dass dies auch Konsequenzen für Menschen haben kann, die in betroffenen Gebieten leben.

Wie wird sich der Klimawandel auf die Ökosysteme der Erde auswirken? Wie wird sich die biologische Vielfalt in verschiedenen Regionen verändern? Solche wichtigen Fragen zur Zukunft sind schwer zu beantworten. Dazu ist es wichtig zu wissen, wie einzelne Arten und ihre Gemeinschaften beispielsweise auf Änderungen der Niederschlagsbedingungen reagieren. Trotz vieler wissenschaftlicher Experimente auf der Welt haben wir keine synthetischen und umfassenden Antworten auf diese Fragen. Zum Beispiel unterscheiden sich die Experimente erheblich in ihrer Methodik, zum Beispiel ob sie kleine oder große Mengen Wasser hinzufügen. „Diese Studien verwenden unterschiedliche Methoden und befinden sich in verschiedenen Regionen der Welt“, erklärt die Erstautorin Dr. Lotte Korell, Biologin am UFZ. “Und diese Studien liefern in vielen Fällen widersprüchliche Ergebnisse.” Mit ihren Kollegen machte sie sich daher daran, ein allgemeines Verständnis der weltweit gesammelten Daten zu erlangen. Der Schwerpunkt lag darauf, wie sich eine Zunahme oder Abnahme des Niederschlags auf die Pflanzenvielfalt der terrestrischen Ökosysteme auswirkt.

Bei ihrer Suche fanden sie und ihr Team 23 verwendbare Veröffentlichungen, in denen die Ergebnisse von 72 Feldversuchen vorgestellt wurden. Mit diesen Daten berechneten sie verschiedene statistische Variablen, die Informationen über die Artenvielfalt einzelner Standorte lieferten und diese mit zunehmenden oder abnehmenden Niederschlagsmengen in Verbindung brachten.

„Bei solchen Experimenten hängt die biologische Vielfalt jedoch von vielen Faktoren ab“, sagt Professor Tiffany Knight, die jüngste Studienautorin und Umweltschützerin an UFZ, iDiv und MLU. Beispielsweise spielt die Größe des Experiments eine wichtige Rolle. Wenn Sie sich auf eine einzelne experimentelle Parzelle konzentrieren, können dramatische Auswirkungen von Behandlungen auf die biologische Vielfalt auftreten, da in Parzellen mit weniger Wasser weniger Pflanzen und damit weniger Arten wachsen. Es konnte jedoch mindestens ein Individuum jeder Art in größerem Maßstab gefunden werden, und daher eine geringere Auswirkung der Behandlung auf die biologische Vielfalt. In der Tat stellten die Forscher fest, dass eine zunehmende Dürre bei Betrachtung im kleinen Maßstab einen größeren Effekt hat als bei größeren räumlichen Maßstäben. “Um aus den Daten die richtigen Schlussfolgerungen zu ziehen, müssen sowohl die lokalen klimatischen Bedingungen als auch der räumliche Maßstab der Experimente berücksichtigt werden”, sagt Knight.

Auf diese Weise identifizierten die Forscher einen klaren Trend. In ariden Gebieten der Welt wirken sich Änderungen der Niederschlagsmengen viel stärker aus als in feuchteren Regionen.

Trockene Ökosysteme nehmen derzeit etwa 40% der Landoberfläche der Erde ein. Es ist nicht leicht vorherzusagen, was diese Gebiete im Kontext des Klimawandels erwartet. Obwohl Klimamodelle in einigen trockenen Regionen einen Anstieg der Niederschläge vorhersagen, wird sich die Wasserknappheit in den meisten von ihnen wahrscheinlich verschlechtern.

Laut der Studie sollte die Pflanzenvielfalt dort zunehmen, wo sie feuchter wird. Dies liegt wahrscheinlich daran, dass die Samen der dort gefundenen Arten eine bessere Chance haben, zu keimen und sich zu etablieren.

Angesichts der erwarteten Ausdehnung der Trockengebiete dürfte dieser Effekt jedoch nur einer relativ geringen Anzahl von Regionen zugute kommen. Dies würde nach Angaben der Autoren zu einem deutlichen Rückgang der Pflanzenvielfalt führen. „Obwohl sich Pflanzen über lange Zeiträume an die Herausforderungen ihrer Lebensräume angepasst haben“, sagt Korell, „stößt selbst der widerstandsfähigste Überlebende irgendwann an seine Grenzen. Und mit jeder Art, die austrocknet und nicht mehr keimen kann, verringert sich die Artenvielfalt.

Dies könnte nicht nur für Ökosysteme, sondern auch für Menschen in Trockengebieten eine schlechte Nachricht sein. Immerhin machen sie rund ein Drittel der Weltbevölkerung aus. Viele dieser Menschen kämpfen unter den schwierigsten Bedingungen darum, vom Land zu leben. Wenn die Artenvielfalt mit dem Niederschlag abnimmt, wird dies wahrscheinlich zu einer noch größeren Herausforderung. Für Korell und seine Kollegen ist dies ein weiteres dringendes Argument für die Verlangsamung des Klimawandels. „Es ist auch wichtig, Trockengebiete besonders gut zu schützen“, erklärt der Forscher. Je stärker diese empfindlichen Ökosysteme dem Druck von Überweidung und anderen Stressfaktoren ausgesetzt sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass der Klimawandel die Pflanzenvielfalt beeinflusst.

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