Interspezifische Interaktionen und globaler Wandel: können ökologische Prozesse aufrecht erhalten werden in Artengemeinschaften mit veränderter Artenzusammensetzung?

• Antragsteller: Dr. Matthias Dehling
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 336266386

Globaler Wandel verändert die Verbreitungsgebiete von Arten und damit zwangsläufig auch die Zusammensetzung lokaler Artengemeinschaften. Über die möglichen Konsequenzen veränderter Artenzusammensetzungen für die Aufrechterhaltung von ökologischen Prozessen in lokalen Artengemeinschaften ist jedoch fast nichts bekannt.Viele wichtige ökologische Prozesse, z.B. Prädation, Samenausbreitung und Bestäubung, sind abhängig von interspezifischen Interaktionen, und innerhalb dieser Prozesse erfüllt jede Art eine bestimmte funktionale Rolle. Veränderungen in der Zusammensetzung lokaler Artengemeinschaften können zu Unterbrechungen der Interaktionen zwischen Arten führen, z.B. durch das lokale Aussterben eines Interaktionspartners, was letztendlich den Verlust funktionaler Rollen zur Folge haben kann. Das Ausmaß dieser Verluste hängt jedoch davon ab, ob die Interaktionsnetzwerke neu verknüpft werden können, d.h. ob die verbleibenden und neuhinzugekommenen Arten in den lokalen Artengemeinschaften die funktionalen Rollen der lokal ausgestorbenen Arten übernehmen können.In meinem Projekt möchte ich anhand eines Datensatzes mutualistischer Vogel-Pflanze-Interaktionen innerhalb eines regionalen Samenausbreitungssystems untersuchen, in welcher Form sich Änderungen in der Artenzusammensetzung auf die Diversität funktionaler Rollen in lokalen Artengemeinschaften auswirken. Dafür werde ich zunächst die funktionalen Rollen fruchtfressender Vögel in lokalen Interaktionsnetzwerken mithilfe eines kürzlich entwickelten Ansatzes, der die funktionale Rolle einer Art über deren Nahrungsnische charakterisiert, erfassen. Ich werde dann die mögliche zukünftige Verbreitung aller fruchtfressenden Vogelarten des regionalen Artenpools modellieren und ermitteln, wie sich die Artenzusammensetzung in den lokalen Artengemeinschaften ändert. Anhand der Nahrungsnischen der Arten werde ich dann Interaktionen zwischen den anwesenden Vogel- und Pflanzenarten modellieren. Schließlich werde ich die Diversität funktionaler Rollen in den empirischen und zukünftigen Netzwerken vergleichen, um zu ermitteln, inwiefern sich eine veränderte Artenzusammensetzung auf den ökologischen Prozeß der Samenausbreitung auswirkt.Das Modellieren interspezifischer Interaktionen und ist ein noch junges Forschungsfeld, und die Methoden befinden sich noch in der Entwicklung. Mein Projekt umfasst daher auch einen starken methodischen Teil, in dem ich die Methodik zur Vorhersage von Interaktionen basierend auf Artmerkmalen verfeinern möchte. Ausgehend von einem kürzlich entwickelten Ansatz möchte ich Modelle für generelle Beziehungen zwischen den Merkmalen interagierender Artengruppen entwickeln. Solch ein Modell würde das Modellieren von Interaktionen unabhängig von empirischen Daten und über räumliche Skalen hinweg ermöglichen, mit einer Vielzahl potentieller Anwendungen, z.B. die Einbeziehung von Interaktionen in Artverbreitungsmodellen oder die Analyse funktionaler Rollen auf großer räumlicher Skala.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Neuseeland
• Gastgeber: Professor Dr. Daniel Stouffer