Erdsystemforschung – eine Nummer kleiner geht es nicht!

Blätter als Klima(wandel)zeugen

Vor dem Hintergrund einer sich zunehmend verschärfenden Biodiversitätskrise ist es notwendig zu verstehen, wie Artbildung, Ausbreitung, aber auch Aussterben von Arten mit den sich wandelnden Bedingungen auf der Erde zusammenhängen. Blätter von Pflanzen, insbesondere ihre Größe, Form und Blattarchitektur, können Hinweise auf „Klimawandelsignale“ liefern, sofern man diese Informationen zu lesen vermag. Ausgehend von der Annahme, dass unter den Pflanzenarten eines Lebensraums – je nach Umweltbedingungen (Temperatur, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit) – bestimmte Merkmale im Blattaufbau überwiegen (Schneider et al. 2018), lassen sich Klimainformationen selbst Millionen Jahre alter Lebensräumen rekonstruieren.

Entscheidend ist dabei, dass diese Merkmale (siehe Abb. oben) auch in Blattfossilien erhalten und damit einer Untersuchung zugänglich sind und dass von den Lebensräumen nah verwandter, rezenter Arten auf die Lebensräume und Klimaansprüche der fossilen Vertreter geschlossen werden kann (Uhl & Mosbrugger 1999).

Das Wissen von Form und Funktion heute wird also zum Kompass für die Rekonstruktion der (Paläo-)Klimaentwicklung.

Mountain (Geo-)Biodiversity: Vielfalt auf vielen Ebenen

Gebirgsregionen tragen überproportional zur Artenvielfalt auf dem Land bei. Insbesondere in den Tropen bringen sie verblüffende Biodiversitäts-Hotspots hervor: Gebirge beherbergen mehr als 85 Prozent aller Amphibien, Vögel und Säugetierarten, obwohl diese Landschaften nur circa 25 Prozent des Festlands ausmachen (Rahbek et al. 2020).

Ein Grund für diese Ausnahmestellung sind die sich rasch ändernden Landschaftsformen und Klimabedingungen, die in Gebirgen vorherrschen: Nachdem man beim schweißtreibenden Aufstieg gerade noch ein von Regenfällen geprägtes Tiefland hinter sich gelassen hat, führt einen der Höhengradient nach nur wenigen Kilometern ins ewige Eis. Ein Verständnis der Entwicklung dieser vielfältigen geologischen und klimatischen Bedingungen ist entscheidend, wenn wir die biologische Evolution von Flora und Fauna in solchen Regionen verstehen wollen (z.B. Antonelli et al. 2018, Favre et al. 2015).

Moderne genomische Verfahren ermöglichen uns Einblicke in die über Millionen von Jahren andauernde Entwicklung von Gebirgsökosystemen; diese mit den geochemischen oder geologischen Herangehensweisen zum Entstehen der Gebirge in Einklang zu bringen, ist der Schlüssel zur erfolgreichen interdisziplinären Analyse dieser Biodiversitäts-Hotspots (Mosbrugger et al. 2018).

Das Wissen, wie sich ein solches „Naturkapital“ gebildet hat, entsteht heute durch sorgfältige Beobachtung vor Ort ebenso wie in den Sammlungen von Naturmuseen, im Genomiklabor, im KI-Großrechner oder durch satellitengestützte Kartierung und die Rekonstruktion der Hebung von Gebirgen.

Erdsystemforschung: Eine Nummer kleiner geht es also wirklich nicht. Ganz im Gegenteil! Wir brauchen sie alle: die Wissenschaft als visionäre und zugleich faktenbasierte Ratgeberin sowie die Politik und die Wirtschaft, um auszuloten, was konsensfähig und umsetzbar ist. Vor allem aber brauchen wir eine mutige und interessierte Gesellschaft, die sich ambitionierte Ziele setzt und deren Umsetzung mit Engagement und Nachdruck vorantreibt.

Nach ausgiebiger Beobachtung glauben wir feststellen zu dürfen: Ein Ziel, das erst einmal kein Limit hat, ist das einzige, das Volker Mosbrugger sich setzen würde. Chapeau, Volker!