Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen im Erdsystem

• Antragsteller: Dr. Simon Scheiter
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 250938093

Der Klimawandel hat enorme Auswirkungen auf die Artenvielfalt und Ökosystemleistungen, die für das Wohlergehen des Menschen erforderlich sind. Extremereignisse wie Dürren sind besonders besorgniserregend, da wiederholte Dürreperioden zu Baumsterblichkeit, Biomverschiebungen, Artenwanderung, Verlust von Lebensräumen und Verlust der Biodiversität führen können. Der Einfluss von Dürren wird durch die Artenvielfalt vor der Dürre beeinflusst, insbesondere ob die Pflanzengemeinschaft an Trockenheit angepasste Arten enthält. Die Vorhersage der Auswirkungen von Dürreperioden und anderen klimatischen Faktoren auf Ökosysteme ist eine zentrale Herausforderung für die Entwicklung von Anpassungs- und Klimaschutzstrategien für den anthropogen Klimawandel.In diesem Projekt wird ein komplexes dynamisches Vegetationsmodell, das aDGVM2, verwendet, um Dürreeffekte im tropischen und subtropischen Asien zu untersuchen. Das aDGVM2 ist ein modernes Ökosystemmodell, das auf Konzepten der Bildung von Artengemeinschaften und Evolution basiert. Durch die Filterung von Merkmalen, Vererbung, Mutation und Überkreuzung entstehen Pflanzengemeinschaften, die an die vorherrschenden biotischen und abiotischen Bedingungen angepasst sind. Aus der modellierten Vegetationsdynamik ergeben sich ökologische Strategien, die nicht vordefiniert sind. Das Modell kann die groben Vegetationsmuster in Süd- und Südostasien sowie beobachtete Reaktionen auf Dürre simulieren.Das Modell wird zunächst mit den Standortdaten aus der Untersuchungsregion verglichen, um zu testen, ob es Muster von Pflanzenmerkmalen und Reaktionen auf Dürre simulieren kann. Anschließend wird untersucht, ob die Vegetation wiederholten Dürreereignissen und Änderungen der Saisonalität des Niederschlags standhält oder ob ein Kipppunkt auftritt, der Vegetation in einen alternativen Zustand versetzt. Pflanzengemeinschaften vor der Dürre werden modifiziert, indem Pflanzen mit unterschiedlichen Anpassungsstrategien an Dürre entfernen werden, insbesondere Laubwechsel, vielstämmige Architektur und eine hohe Kapazität zur Wasseraufnahme aus trockenen Böden. Wir testen, ob historische Effekte die Vegetationsreaktion auf Dürre und Resilienz beeinflussen. Schließlich werden Simulationen durchgeführt, um den Gleichgewichtszustand der Vegetation bei Klimabedingungen in RCP-Szenarien zu bestimmen. Unterschiede zwischen Gleichgewichtszuständen und transienten Zuständen werden quantifiziert, um Verzögerungen zwischen Klima und Vegetation zu identifizieren.Dieses Projekt wird zu unserem Verständnis beitragen, wie die biologische Vielfalt die Reaktion der Vegetation auf den Klimawandel, insbesondere Trockenheit im tropischen und subtropischen Asien beeinflusst. Dieses Wissen ist für die Politik und für Entscheidungsträger von wesentlicher Bedeutung. Die Entwicklung nachhaltiger Anpassungs- und Klimaschutzstrategien für den zukünftigen Klimawandel erfordert eine solide Wissensbasis über die zugrunde liegenden Ökosysteme.

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen
• Internationaler Bezug: China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Kyle Tomlinson