Im November 2022 hielt Prof. Martin Diekmann einen informativen (Einstiegs-)Vortrag zum Thema Biodiversität und Klima. Dieser fand im Rahmen einer Ringvorlesung zum Thema Nachhaltigkeit statt.
In seiner Präsentation konzentrierte Prof. Diekmann sich auf die Entwicklung von Vögeln – die am besten erforschte Organismus-Gruppe.
1. Vielfalt und Komplexität der Umbrüche
Eine Vielfalt von Faktoren beeinflussen die Biodiversität. Im Zuge des Klimawandels ändern sich mehrere Umweltfaktoren gleichzeitig, vor allem die (örtlichen) Temperaturen und das Angebot an Wasser bzw. Niederschlägen.Hinzu kommen u.a.
- Einwanderung fremder Arten
- Habitattrennung (Zerteilung des Lebensraums von Tier- und Pflanzenarten, insb. durch künstliche Barrieren wie Straßen oder Siedlungen)
- Übernutzung von natürlicher Ressourcen (Böden, Grundwasser etc.) sowie von Tier- und Pflanzenarten
- Eutrophierung (insb. durch menschliche Eingriffe verursachte Anreicherung von Nährstoffen in Ökosysteme)
- Bioakkumulation (Anreicherung von Schadstoffen in Umwelt und Tieren)
- Eingriffe in den Wasserhaushalt
So lässt sich der starke Rückgang von Vögeln in ländlichen Räumen nur unzureichend mit dem Klimawandel erklären. Entscheidender ist die zunehmende Intensivierung der Landwirtschaft. Ein Beispiel dafür ist die Uferschnepfe (Limosa limosa). Sie brütet bevorzugt in Feuchtwiesen. Dieser Lebensraum schwindet zunehmend – und mit ihm die Uferschnepfe.
Diverse Rückkopplungen der einzelnen Faktoren erschweren Prognosen über eine zukünftige Entwicklung. Ein Beispiel ist die Anlegung großer Wasserflächen in ehemaligen offenen Tagebauen. Welche Arten werden davon langfristig profitieren?
2. Evolution – Ein dynamisches System
Die obigen Faktoren bedeuten einen evolutionären Druck auf die Tier- und Pflanzenwelt. Die Arten versuchen sich an diese neuen Bedingungen anzupassen. Aus derzeitiger Sicht kommt es u.a. zu drei Veränderungen:
a) Nordwanderung
Heutige Lebensräume verschieben sich nordwärts sowie in größere Höhenlagen. Damit geht ein signifikanter Gewinn an Biomasse einher. Prof. Diekmann verwies hier auf die renommierte Studie von Mourueta-Holme et al. (2015). In dieser vergleichen Forscher*innen historische Höhenaufzeichnungen Alexander von Humboldts mit der gegenwärtigen Realität. Ihr Beispiel war der inaktiven Vulkan Chimborazo in Ecuador – 6.263m über den Meeresspiegel.
Das Ergebnis:
„We documented upward shifts in the distribution of vegetation zones as well as increases in maximum elevation limits of individual plant taxa of >500 m on average. These range shifts are consistent with increased temperatures and glacier retreat on Chimborazo since Humboldt’s study. Our findings provide evidence that global warming is strongly reshaping tropical plant distributions, consistent with Humboldt’s proposal that climate is the primary control on the altitudinal distribution of vegetation.“
Morueta-Holme et al. (2015, S. 12741)
Die Verschiebungen des Lebensraums Richtung Norden lässt sich u.a. bei vielen Vogelarten nachweisen. Aber Arten die bereits im Norden oder großen Höhen siedeln, können nicht weiterziehen. Die meisten werden sich nicht schnell genug verändern können.
Traurige Prognose von Prof. Diekmann: Die meisten der „Nord- und Kälte-Arten“ werden im Zuge der Erderwärmung aussterben. Von ihm genannte Beispiele waren u.a. das Odinshütchen (Phalaropus lobatus) und der Meerstrandläufer (Calidris maritima). Wie die Folie von Prof. Diekmann zeigt, nimmt die Verbreitung beider Arten flächendeckend ab (rote Kästchen) und nur in den nördlichsten Küstenregionen begrenzt zu (blaue Kästchen).
Sichtbare Folge dieser Verschiebung nach Norden ist eine Veränderung der örtlichen Flora und Fauna. Die Menschen müssen sich darauf einstellen, dass zukünftig viele „heimische“ Arten in ihren angestammten Gegenden nicht mehr vorkommen. Sie werden durch südlichere Arten ersetzt. Versuche diese Wandel aufzuhalten, werden scheitern. „Invasive Arten“ wie die Papageien in Großstädten sollten eher begrüßt, als bekämpft werden.
b) Keine Zugvögel mehr
Insbesondere Zugvögel verändern ihre Verhalten. Durch die frühere Blühperiode auf der nördlichen Halbkugel, gelingt eine rechtszeitige Rückkehr aus weit entfernten Winterquartieren nicht mehr. „Zuspätkommer“ finden dann in unseren Breitengraden nicht mehr genügend Nahrung zur Aufzucht der Jungen. Entsprechend werden die Wanderungen immer kürzer – zum Beispiel nur noch nach Spanien oder dem Balkan. Viele Arten geben diese auch ganz auf und passen sich an die Winterpflanzen an.
Ebenfalls beginnt mit der früheren Blüte der Pflanzen, für viele Arten die Brutsaison immer eher im Jahr.
c) Geringere Körpergröße
Viele Vogelarten verringern ihren Körperumfang. Sie brauchen auf Grund der milderen Winter nicht mehr so große Fettreserven. Prof. Diekmann erläuterte diesen Prozess der „Schrumpfung“ anhand der kürzeren Schienbeine (Tarsus) bei vielen Vogelarten.
3. Gewinner und Verlierer
Der Klimawandel führt nicht zu einem Rückgang bei allen Populationen. Einige Arten dehne ihren Lebensraum sogar deutlich aus. Beispiele sind der Bienenfresser (Merops apiaster), die Weißwangengans (branta leucopsis) oder das Schwarzkehlchen (Saxicola torquatus).
Aber insgesamt überwiegt der Rückgang. Nach Schätzungen kommt bei Pflanzen und Vögeln auf jeden „Gewinner“ ca. zwei Arten, die Verluste zu verzeichnen haben. Bei Insekten ist das Verhältnis wohl deutlich schlechter – angesichts eines Rückganges der Menge von bis zu 75 Prozent.
Hier ist wichtig zu beachten, dass nicht alle Arten gleich wichtig sind. Bestimmte Schlüsselarten, im Original von Robert T. Paine 1969 als Keystone Species bzeichnet, haben eine zentrale Stellung im Ökosystem. Geht diese eine Art verloren, verschwinden mit ihr auch viele andere.
„Many experiments, however, have demonstrated that some less. abundant species, often called keystone species, also have strong effects on communities and ecosystems (e.g., Paine 1969). Keystone species differ from dominant species in that their effeets are much targer than would be predicted from their abundance“
Power et al.(1996, S. 609)
Beispiele sind die Bienen als zentrale Befruchter vieler Pflanzenarten oder auch der deutlich weniger beliebte Bieber, der durch Dammbau eigene Ökosysteme schafft. (Brockhaus 2020) Eine Auflistung auf den Stand der 1990er Jahre findet sich in den Übersichten von Power et. al. auf Seite 612.
Literaturverzeichnis
Brockhaus, Sarah (2020): Schlüsselarten. Welche Bedeutung haben sie für Ökosysteme? utopia.de. München.
Morueta-Holme, Naia; Engemann, Kristine; Sandoval-Acuña, Pablo; Jonas, Jeremy D.; Segnitz, R. Max; Svenning, Jens-Christian (2015): Strong upslope shifts in Chimborazo’s vegetation over two centuries since Humboldt. In:, Bd. 112, S. 12741–12745. Online verfügbar unter https://www.pnas.org/doi/epdf/10.1073/pnas.1509938112.
Power, Mary E.; Tilman, David; Estes, James A.; Menge, Bruce A.; Bond, William J.; Mills, L. Scott et al. (1996): Challenges in the Quest for Keystones. In:, Bd. 46, S. 609–620. Online verfügbar unter https://academic.oup.com/bioscience/article/46/8/609/237132.
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Bei Interesse können die statistischen Daten für die Grafiken per Mail zugesandt werden.
Zeit - Gedanken 
Hallo Herr Kleinwaechter,
danke für diesen Beitrag. Allerdings macht es für mich wenig Sinn, die Problematik des Klimawandels und der Biodiversität nur an einer einzelnen Art (Vögel) darzustellen. Hier sind meine Gründe:
1.Komplexität des Ökosystems: Ökosysteme sind äußerst komplexe Netzwerke von Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten und ihrem Lebensraum. Das Überleben und die Gesundheit einer Art sind eng mit anderen Arten und Umweltfaktoren verbunden. Hier ein Beispiel: Die Armee-Ameisen in Süd- und Zentralafrika. Wenn sie in langer Reihe von ihrer Kolonie zu den Futterplätzen laufen, scheuchen sie viele Insekten auf – und über die macht sich dann der Ameisenvogel her. Holzt der Mensch den Wald ab – und wird der Restwald kleiner als 20 Hektar, verschwinden die Ameisen – und mit ihnen die Vögel.
2. Wechselwirkungen und Abhängigkeiten: Arten sind in der Regel in vielfältige Wechselwirkungen mit anderen Arten eingebunden, sei es als Beute, Nahrungskonkurrenten, Bestäuber oder Schädlinge. Gerade der von Ihnen beschriebene enorme Verlust von mehr als 75% an Insektenarten und ihre expornierte Position als Anfang aller Nahrungskette lassen viele Arten aussterben und“ nicht nur klimabedingt abwandern.“
3. Die Erforschung der sogenannten Schlüßelarten ist sicherlich hlifreich, um komplexere Zusammenhänge zu erkennen. Allerdings sollten wir bedenken, dass bisher lediglich 1 Millionen Insektenarten identifiziert sind, man aber von einem Vorkommen von schätzungsweise 80 Millionen Insektenarten ausgehen muss. Die Bedeutung der bisher unbekannten Arten und damit ihr Einfluss, wenn sie verschwinden, ist zwangsläufig völlig unbekannt. Da stellt sich die Frage: Sind die sogenannten Schlüßelarten tatsächlich der maßgebliche Faktor oder eben auch nur Teil des Effektes.
4. Die Bedeutung der Kleinstlebewesen (Bakterien usw.) sind dabei noch gar nicht betrachtet.
Insgesamt ist es also notwendig, die Herausforderungen des Klimawandels und des Biodiversitätsverlusts in einem umfassenderen Kontext zu betrachten, der die Vielfalt der Arten, die Ökosysteme und die menschlichen Aktivitäten berücksichtigt. Nur durch ein ganzheitliches Verständnis und Handeln können wir effektive Lösungen für diese drängenden Umweltprobleme entwickeln und umsetzen.
Viele Grüße Daniela Müller – GreenThemes
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Sehr geehrte Frau Müller,
jetzt komme ich endlich dazu Ihnen zu antworten. Ja – sie haben mit Ihren Einwänden vollkommen recht. Die Mitschrift des Vortrages von Herrn Prof. Martin Diekmann kann nur ein Einstieg in das Thema sein. 😉
Und viele Aspekte sollten weiter beleuchtet werden. Darum vielen Dank für Ihre Ergänzungen.
Das sich Herr Diekmann – der Text gibt ja im Wesen seinen Vortrag wieder – so stark auf Vögel konzentrierte, hat aus meiner Sicht drei Ursachen:
1. Pragmatisch
Vögel sind vielen Menschen eher zugänglich als kleine Insekten oder noch kleinere Bakterien. Der Vortrag richtete sich ja ausdrücklich an ein breiteres Publikum. Es geht um die Mobilisierung breiter Bevölkerungsgruppen. Schließlich wird nur so der notwendige Druck für politische Veränderung aufgebaut. Das ist dann ein Balance-Akt. Was ist wissenschaftlich unbedingt notwendig und wo übernimmt das Marketing? … Schwierig.
2. CitizenScience / Bürger-Wissenschaft
Zu Vögeln liegen sehr gute Datenreihen von großen Gebieten teilweise sogar für ganz Europa vor. Das liegt v.a. daran, dass Vögel auch von vielen „Laien“ beobachtet werden. Deren Meldungen über entsprechende Sichtungen führt zu besseren Statistiken als bei den meisten anderen Lebewesen. Gerecht ist es nicht – aber es ist so besser möglich Veränderungen quantitativ nachzuzeichnen.
3. Anknüpfen an die Ursprünge der Umweltbewegung
Der Vogelschutz spielt in Deutschland eine historisch zentrale Rolle für die Umweltbewegung. Es ist eine großen Säulen, neben der (städtischen) Bewegungen zur Luftreinhaltung und zur Hygieneprävention sowie der Waldbewegung. Diese historische Verankerung ist wichtig, da hier Massenmobilisierungen möglich sind, die bei anderen Themen nicht zu erreichen sind.
Es sind weitere Artikel von mir zu dem Thema geplant. Dann wird das Thema noch besser untersetzt.
Herzliche Grüße
Kai Kleinwächter
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