Direkte und indirekte Effekte von Klimawandel auf zukünftige Biodiversität in Wäldern
Den weltweiten Verlust der biologischen Vielfalt aufzuhalten, ist eine zentrale Herausforderung für die Menschheit im 21. Jahrhundert. Ein Faktor, der zum anhaltenden Verlust der biologischen Vielfalt beiträgt, ist der vom Menschen verursachte Klimawandel. Der Klimawandel wirkt sich durch direkte Effekte auf die Biodiversität aus, wobei klimatische Parameter den Lebenszyklus von Organismen beeinflussen. Es gibt jedoch auch indirekte Effekte, da der Klimawandel wichtige Lebensraummerkmale verändert, die wiederum die Biodiversität verändern. Bislang ist der relative Beitrag direkter und indirekter Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität weitgehend unklar. Darüber hinaus ist das Potenzial des Ökosystemmanagements zur Abschwächung indirekter Auswirkungen des Klimawandels (z. B. durch die Schaffung mikroklimatischer Refugien) nach wie vor nur unzureichend quantifiziert.
Mit Schwerpunkt auf Waldökosystemen ist es unser Ziel, die verschiedenen Wirkungswege des Klimawandels auf die Biodiversität zu entwirren, indem wir die umfangreichen Biodiversitätsdaten, die in den Biodiversitäts Exploratorien gesammelt wurden, in einem neuartigen Simulationsrahmen nutzen.
Unsere spezifischen Ziele sind (i) zu bewerten, wie stark die mikroklimatische Pufferwirkung unter Waldkronen die Biodiversität beeinflusst, (ii) zu quantifizieren, wie direkte und indirekte Auswirkungen des Klimawandels die Biodiversität im Laufe des 21. Jahrhunderts beeinflussen, und (iii) das Potenzial adaptiver Waldbewirtschaftungsmaßnahmen zur Abfederung indirekter Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität zu bewerten.
Wir stellen die Hypothese auf, dass…
- … Klimaparameter sind für die Vorhersage der Biodiversität insgesamt wichtiger als Waldparameter (H1.1). Wir gehen ferner davon aus, dass die explizite Berücksichtigung des Mikroklimas die Modelle erheblich verbessern wird, insbesondere für ortsfeste und ektotherme Arten (H1.2).
- … die Biodiversität unter dem Klimawandel insgesamt abnehmen wird (H2.1). Außerdem vermuten wir, dass die indirekten Auswirkungen des Klimawandels stärker sind als die direkten (H2.2).
- … eine alternative Waldbewirtschaftung einige, aber nicht alle negativen Auswirkungen des Klimawandels auf die Biodiversität abfedern kann (H3.1). Wir erwarten außerdem, dass die Auswirkungen einer alternativen Waldbewirtschaftung erst gegen Ende des Jahrhunderts wirksam werden (H3.2).
Wir konzentrieren uns auf die Artenvielfalt von Pflanzen, Moosen, Insekten, Fledermäusen und Vögeln und nutzen dabei die umfangreichen Daten, die in den Exploratorien gesammelt wurden, um eine Reihe von Species Distribution Models anzupassen. Anschließend verknüpfen wir diese Modelle mit einem Waldsimulationsrahmen der nächsten Generation, um die Auswirkungen des Klimawandels und sich verändernder Waldbedingungen auf die Biodiversität dynamisch zu bewerten. Wir untersuchen sechs zukünftige Klimaszenarien bis zum Jahr 2100 und nutzen ein Rahmenwerk kontrafaktischer Simulationen, um direkte und indirekte Auswirkungen des Klimawandels voneinander zu trennen. Anschließend implementieren wir adaptive Waldbewirtschaftungsmaßnahmen in unserer Simulationsumgebung, um deren Fähigkeit zu quantifizieren, indirekte Klimaauswirkungen auf die Biodiversität abzuschwächen.
Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen
