Zusammenführen, was zusammengehört

01 Gewinner und Verlierer des Klimawandels aus Genen ableiten

Prof. Dr. Markus Pfenninger und sein Team wollen mit einem neuen Forschungsansatz (Waldvogel et al. 2020) schneller und für mehr Arten vorhersagen, welche Tiere und Pflanzen es schaffen können, sich an den Klimawandel anzupassen. Ihr Untersuchungsobjekt ist das Erbgut der Organismen. Die genomischen Analysen liefern Erkenntnisse darüber, welcher Spielraum einer Art zur Verfügung steht, sich genetisch an neue Umweltbedingungen anzupassen. Kombiniert man diese Informationen mit Daten zum Verbreitungspotenzial von Arten, lassen sich daraus ökoevolutionäre Vorhersagemodelle erstellen.

02 Klimawandel könnte asiatische Tropen ergrünen lassen

Zukunftsprojektionen für Regenwälder erstellt Dr. Simon Scheiter (Scheiter et al. 2020). Seine Simulationen zeigen, wie sich durch höhere Kohlenstoffdioxidwerte in der Luft die Vegetation der asiatischen Tropen bis 2100 verändern könnte. Demnach werden dort mehr immergrüne Pflanzen als bisher wachsen, laubabwerfende Vertreter gehen zurück und die Vegetation der Region wird in Zukunft höher sein. Durch potenziell 36 Prozent mehr oberirdische Biomasse könnte sich die Region damit zu einer globalen Kohlenstoffsenke entwickeln – sofern heutige Flächen mit natürlicher Vegetation nicht gerodet werden.

03 Artensterben von großen Tieren in Regenwäldern hat Folgen für Baumnachwuchs

Dr. Isabel Donoso erforscht die Beziehungsnetzwerke von Arten in einem der größten Kohlenstoffspeicher der Erde – dem tropischen Regenwald. Gemeinsam mit ihren Koautor*innen konnten sie zeigen (Donoso et al. 2020), dass mit dem Verschwinden von nur zehn Prozent der größten Vogelarten die Leistungen dieser Tiere für das Ökosystem Regenwald (z. B. die Ausbreitung von Baumsamen) deutlich zurückgehen. Aller Voraussicht nach werden die Regenwälder der Zukunft also anders zusammengesetzt sein – und möglicherweise weniger Kohlenstoff speichern.

04 Extreme Umweltbedingungen führen zu massiver Umverteilung der globalen Artenvielfalt

Heute herrscht die größte Artenvielfalt in den Tropen; gen Nord- und Südpol nimmt die Anzahl der Arten ab. Dies gilt allerdings nicht für den Zeitraum 252 bis 247 Millionen Jahre vor heute. Dr. Shan Huang konnte mithilfe von Fossilien zeigen (Song et al. 2020), dass die biologische Vielfalt damals gleichmäßiger über die Erde verteilt war; Ursachen waren extreme Umweltveränderungen und das darauffolgende Massenaussterben. Der Schluss liegt nahe, dass ein rasch fortschreitender Klimawandel die globale Verteilung der biologischen Vielfalt in Zukunft erneut maßgeblich verändern könnte.

05 Gebietsfremde Arten nehmen bis 2050 rasant zu

Neben Klimawandel und Habitatzerstörung werden invasive Arten die biologische Vielfalt in Zukunft maßgeblich verändern. Dr. Hanno Seebens (Seebens et al. 2020) hat gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen die zukünftige Entwicklung gebietsfremder Tier- und Pflanzenarten für die verschiedenen Kontinente modelliert. Demnach steigt deren Zahl weltweit bis zum Jahr 2050 um voraussichtlich 36 Prozent. Für Europa ist sogar eine relative Zunahme von 64 Prozent zu erwarten, mit voraussichtlich weitreichenden Folgen für die regionalen Beziehungsnetzwerke von Tier- und Pflanzenarten.

06 Zugvögel: Klima bestimmt nur den Hinflug

Viele neuere Studien befassen sich damit, wie der Klimawandel das Wanderverhalten von Zugvögeln beeinflusst. Dr. Susanne Fritz und Dr. Alison Eyres (Eyres et al. 2020) zeigen, dass das Klima nicht der einzige Treiber des Vogelzugs ist. Bei ihrem Flug ins Winterquartier folgen Zugvögel zwar ihren klimatischen Vorlieben, beim Rückflug spielen hingegen klimaunabhängige Faktoren die wichtigere Rolle. Zum Schutz von Zugvögeln und zur Erhaltung ihrer Vielfalt ist es daher wichtig, die Veränderungen des Lebensraums in den Brutgebieten zu verstehen und nahrungsreiche Habitate zu erhalten.

07 Klimaassoziierter Partnertausch in Symbiosen ist vorhersagbar

Symbiosen haben oftmals wichtige ökologische Funktionen. Dr. Gregor Rolshausen und Koautor*innen untersuchen (Rolshausen et al. 2020) den Anpassungskünstler Flechte. Das Erfolgsgeheimnis von Flechten ist es, einen ihrer beiden Partner austauschen zu können, um sich an klimatische Bedingungen anzupassen. Wann der Wechsel stattfindet, lässt sich bei der Flechtengattung Umbilicaria vorhersagen; und ist vor allem von der Temperatur abhängig. Die Forscher*innen wollen anhand der Ergebnisse besser vorhersagen, wie sich Symbiosen an den Klimawandel anpassen könnten.

08 Klimawandel könnte zu Versorgungsengpässen bei exotischem Obst und Gemüse führen

„Der Klimawandel wird nicht nur die biologische Vielfalt, sondern auch unsere Ernährung beeinflussen“, so Dr. Thomas Kastner (Scheelbeek et al. 2020). Fast ein Drittel aller Obst- und Gemüseimporte des Vereinigten Königreichs stammt nämlich mittlerweile aus Ländern, deren Landwirtschaft unter den Auswirkungen des Klimawandels leidet. In Zukunft drohen daher Versorgungsengpässe und Preissteigerungen bei exotischem Obst und Gemüse. Die Schlussfolgerungen der Studie lassen sich auf ganz Westeuropa und damit auch auf Deutschland übertragen.

Diese Grundlagenforschung ist Basis für Politik- und Gesellschaftsberatung. So gingen die Forschungsergebnisse von Senckenberg BiK-F in mehrere Berichte des Weltbiodiversitätsrats ein. Auch beim ersten gemeinsamen Bericht des Weltbiodiversität- und Weltklimarats ist ein Kollege von Senckenberg BiK-F, Prof. Dr. Thomas Hickler, als Leitautor beteiligt und einer von 50 weltweit ausgewählten Expert*innen. Auch auf nationaler Ebene erzielt Senckenberg BiK-F politische Wirkung, zum Beispiel durch Mitwirkung an einer in der Presse viel zitierten Stellungnahme der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina, der acatech und der Union der deutschen Akademien zum Thema „Biodiversität und Management von Agrarlandschaften“ (2020). Der gesellschaftliche und politische Wissensbedarf wirkt wiederum in die wissenschaftliche Forschung zurück. So zeigt das „Beispiel Senckenberg BiK-F“, dass nach Exzellenz strebende wissenschaftliche Grundlagenforschung und gesellschaftliche Relevanz zusammengehören können.