Kurzlebige Pflanzenarten reagieren empfindlicher auf Klimawandel
Kurzlebige Pflanzenarten wie Gräser und Kräuter (hier Arabis fecunda) werden wahrscheinlich viel stärker unter zukünftigen Klimaveränderungen leiden als langlebige Arten - weniger durch höhere Temperaturen als vielmehr aus Wassermangel. (Bild: Radmila Savkovic auf Pixabay)
Forscher untersuchen erstmals im globalen Maßstab, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaveränderungen reagieren
Pflanzenarten mit kurzer Generationsdauer sind durch die Folgen des Klimawandels vermutlich stärker bedroht als langlebige Arten. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie von Forschern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Das internationale Team erfasste erstmals weltweit verfügbare Daten, vornehmlich aus Europa und Nordamerika, zur Frage, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaänderungen reagieren. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Pflanzenmerkmale wie die Generationsdauer Vorhersagen zu Klimaanfälligkeit ermöglichen. Diese Erkenntnis kann helfen zu bewerten, welche Pflanzenarten vorrangig geschützt werden sollten.
Der Klimawandel wird als eine der wesentlichen Ursachen für den prognostizierten Rückgang der biologischen Vielfalt von Pflanzen betrachtet. Um in der Naturschutzpolitik die richtigen Prioritäten setzen zu können, ist es unbedingt notwendig zu wissen, welche Regionen und Artengruppen besonders durch den Klimawandel bedroht werden könnten.
Im Rahmen des iDiv-Synthesezentrums sDiv, das internationale Experten in Workshops zusammenbringt, hat eine Arbeitsgruppe gezielt globale Studien zu Pflanzen zusammengetragen, die die Änderung von Populationsgrößen in Abhängigkeit von Klimafaktoren wie Niederschlag und Temperatur untersucht haben. Anschließend wurden die anfälligen Arten auf gemeinsame Merkmale ihrer Lebensweise wie etwa die Dauer eines Generationswechsels geprüft.
Niederschlagsmenge hat stärkeren Effekt als Temperaturänderung
„Wir konnten zeigen, dass die Generationsdauer ein nützlicher Indikatorfür die Anfälligkeit einer Art gegenüber Klimaveränderungen ist“, sagt Erstautor Dr. Aldo Compagnoni, Postdoktorand bei iDiv und der MLU. So stellten die Wissenschaftler fest, dass vor allem Pflanzen mit kurzer Lebensdauer und schnellen Generationswechseln, wie etwa mehrjährige Gräser und Stauden, Klimaextreme wesentlich schlechter überstehen als langlebige Arten. Die Auswertungen zeigten darüber hinaus, dass der wesentliche limitierende Faktor die Niederschlagsmenge ist. Sie hatte einen dreimal größeren Einfluss auf die Populationsgrößen als die Temperatur.
„Diese Arbeit hilft uns dabei, zu erkennen, welche Arten klimaanfällig sein könnten, auch wenn wir nur begrenzte Informationen über sie haben”, sagt Letztautorin Prof. Tiffany Knight von iDiv, MLU und UFZ. „Während wir langfristige Populationsdaten nur für eine kleine Teilmenge von Pflanzenarten auf der Erde haben, können wir die ungefähre Generationsdauer für die meisten Pflanzenarten abschätzen. Das ist ein wichtiger erster Schritt, um auf globaler Ebene das Aussterberisiko der Arten durch den Klimawandel zu bestimmen.”
Allerdings sei für allgemeine Aussagen auf globaler Ebene die aktuelle Datenlage noch nicht ausreichend. So fanden die Wissenschaftler für lediglich 62 der insgesamt 350.000 Pflanzenarten auf der Erde geeignete Langzeitdatensätze. Die überwiegende Mehrheit davon waren dabei Arten, die in den gemäßigten Zonen der USA und Westeuropas vorkommen. Abgesehen von einigen wenigen Bäumen und Sträuchern umfasst der Datensatz nur Gräser und Kräuter. Um verlässliche Vorhersagen über die Folgen des Klimawandels für alle Regionen der Welt und alle bekannten Arten machen zu können, sind neue populationsökologische Forschungen an holzigen Pflanzenarten und an Pflanzen in den Tropen notwendig, schließen die Autoren.
Diese Studie wurde u.a. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118) unterstützt. Sie ist ein Produkt der sDiv-Arbeitsgruppe sAPROPOS. iDiv's Synthesezentrum sDiv unterstützt Arbeitsgruppentreffen, bei denen internationale Wissenschaftler gemeinsam an wissenschaftlichen Fragestellungen arbeiten.
Sebastian Tilch
Originalpublikation:
(Wissenschaftler mit iDiv-Affiliation fett)
Compagnoni, A., Levin, S., Childs, D. Z., Harpole, S., Paniw, M., Römer, G., Burns, J. H., Che-Castaldo, J., Rüger, N., Kunstler, G., Bennett, J. M., Archer, C. R., Jones, O. R., Salguero-Gómez, R. & Knight, T. M. (2021): Herbaceous perennial plants with short generation time have stronger responses to climate anomalies than those with longer generation time. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-021-21977-9
Ansprechpartner:
Dr. Aldo Compagnoni(spricht nur Englisch)
Deutsches Zentrum für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU)
Tel.: +49 341 9739143
E-Mail: aldo.compagnoni@idiv.de
Web: www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/mitarbeiterinnen/mitarbeiterdetails/737.html
Prof. Tiffany Knight(spricht nur Englisch)
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Martin-Luther Universität Halle-Wittenberg
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Tel.: +49 341 9733158
E-Mail: tiffany.knight@idiv.de
Web: www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/mitarbeiterinnen/mitarbeiterdetails/eshow/knight_tiffany_marie.html
Sebastian Tilch
Abteilung Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
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