Einfluss extremer Dürren und invasiver Sträucher auf Funktion und Resilienz mediterraner Korkeichenbestände

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Joaquim G. Pinto; Professorin Dr. Christiane Werner
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322068324

Weltweit wird eine Zunahme klimatischer Extremereignisse wie beispielsweise Dürren prognostiziert die nachhaltige Prozesse in Ökosystemen gefährdet. Die zweitgrößte Bedrohung für die Biodiversität und Funktion von Ökosystemen ist die zunehmende Ausbreitung invasiver Arten. Inwieweit diese zwei Faktoren interagieren und sich auf Ökosystemprozesse und deren Resilienz auswirken ist derzeit noch weitestgehend unerforscht und soll hier an dem Modellsystem eines mediterranen Korkeichen-Bestandes untersucht werden. In den sozio-ökonomisch und ökologisch wertvollen Korkeichenwäldern zeigt sich durch die veränderte Landnutzung und Trockenheit zunehmend eine Verbuschung durch hitzeresistente Lack-Zistrosen (Cistus ladanifer). Ferner wird für Südwest-Europa eine Zunahme extremer Dürren prognostiziert. Die zusätzliche Konkurrenz um Wasser durch invasive Sträucher kann den Trockenstress der Korkeichen verstärken und letztendlich zur Überschreitung kritischer Toleranzschwellen und erhöhter Korkeichenmortalität führen. Bisher fehlen allerdings fundierte Nachweise. Ein besseres Verständnis kritischer Schwellenwerte von Ökosystemen hinsichtlich der Klimaveränderung ist daher dringend erforderlich. Dazu bedarf es 1. einer experimentellen Analyse kritischer Schwellenwerte von Ökosystemprozessen; 2. räumlich hochaufgelöster Klimadaten zur Projektion zukünftiger extremer Dürren und 3. eines Modells, welches die physiologischen Anpassungsstrategien einzelnen Arten sowie deren Interaktionen umfasst und die Prozesse invadierter Ökosysteme unter Klimaveränderungen untersucht. Ziel dieses Projekts ist ein umfassendes Verständnis der Auswirkungen extremer Dürren und invasiven Sträucher auf die Funktion und Resilienz mediterraner Korkeichenwälder, sowie eine Abschätzung gefährdeter Gebiete unter zukünftigem Klimaszenarien. Hierzu nutzt dieses Projekt einen interdisziplinären Ansatz aus a) experimenteller Ökosystemforschung, indem in einem multifaktoriellen Experiment durch partiellen Ausschluss des Niederschlags und der invasiven Sträucher die kritischen Schwellenwerte der Interaktion für ökosystemare Funktionen bestimmt werden. b) Regionalisierung von Multi-Modell-Klimaprojektionen zur Bereitstellung repräsentativer Dürreszenarien mit hoher räumlicher Auflösung und c) mechanistische Ökosystemmodellierung, welche die Schlüsselprozesse der interagierenden Prozesse abbildet. Die Kombination dieser komplementären Ansätze ermöglicht unter Einbeziehung räumlicher Informationen über Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen eine Risikoabschätzung für die Nachhaltigkeit der Korkeichenwälder unter zukünftigen Klima auf der iberischen Halbinsel. Es ermöglich zudem eine bessere Beurteilung der Interaktion dieser zwei treibenden Größen des globalen Wandels, wiederkehrende Dürre und Pflanzeninvasion. Diese Information ist für viele Ökosysteme semiarider Gebiete hochgradig relevant.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich, Portugal
• Mitverantwortliche: Maria Conceição Caldeira, Ph.D.; Dr. Matthias Cuntz