SP1: Biodiversität und Bereitstellung von wasserbezogenen NCP

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Lutz Breuer; Professorin Dr. Suzanne Jacobs
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 428658210

Während sich SP1 in Kili-SES-1 auf die Untersuchung der Verfügbarkeit und Regulierung von Nature's Contributions to People (NCP) am Kilimandscharo konzentrierte, liegt der Schwerpunkt der zweiten Phase auf wasserbezogenen NCPs. In Kili-SES-1 entwickelten wir einen Rahmen zur Quantifizierung wie das NCP-Angebot von den Wechselwirkungen zwischen Arten abhängt. Wir bewerteten Lebensräume in Bäumen und die Reaktion der ober- und unterirdischen Kohlenstoffpools auf direkte Klimaeffekte und indirekte Effekte durch Pflanzeneigenschaften. Eine Stichprobenkampagne lieferte Informationen zu räumlichen Mustern der Wasserqualität und ihrer Eignung für Trink- und Bewässerungszwecke. Darüber hinaus richteten wir 26 Untersuchungsflächen in allen 13 Ökosystemtypen mit einem Bodenfeuchte-Messnetz ein. Anhand der Daten wurden hydrologischen Prozesse zur Infiltration und dem präferentiellen Abfluss auf Plotebene analysiert. Sechs Abflussmessstationen in drei Einzugsgebieten ergänzten die Datenerhebung. SP1 wird auf diesen Arbeiten aufbauen, um das erste Ziel zu erreichen: die Bewertung der Regulierung der Wasserversorgung entlang von Klima- und Landnutzungsgradienten (Arbeitspaket WP1). Unter Verwendung von Daten aus dem Sensornetzwerk werden maßgeschneiderte hydrologische Modelle auf der Basis des Catchment Model Framework entwickelt, um die Wasserdynamik von der Plot- bis zur Einzugsgebietsebene zu simulieren. Unser zweites Ziel ist es, die Rolle der umgebenden Landschaften bei der Regulierung der Wasserqualität zu entschlüsseln und die terrestrische und aquatische Biodiversität mit der Integrität der Fließgewässer zu verknüpfen (WP2). Dazu werden Wasserqualitätsparameter, die Diversität des Makrozoobenthos und die Abbaugeschwindigkeit der Laubstreu an Standorten mit ungestörten, degradierten, fehlenden und wiederhergestellten Uferzonen untersucht. Eine Landschaftsanalyse mit Hilfe von Random Forest Modellen wird angewendet, um räumliche Schwankungen der Wasserqualität und der aquatischen Artenvielfalt vorherzusagen. Das dritte Ziel ist die Untersuchung von Szenarien zukünftiger wasserbezogener NCP. Unter Verwendung der hydrologischen Modelle aus WP1, der räumlichen Wasserqualitätsmodelle aus WP2 und der in Kili-SES-1 erzielten Ergebnisse wird WP3 die Versorgung mit wasserbezogenen NCP unter verschiedenen Szenarien des Klimawandels, der Landnutzung und -bewirtschaftung sowie der menschlichen Präferenzen und Nachfrage projizieren. Zusammenfassend wird SP1 auf der Basis von Daten zur Wasserquantität und -qualität, aquatischen Biodiversität und Modellierungsansätzen entscheidende Informationen über den aktuellen Zustand und die potenzielle Zukunft wasserbezogener NCP liefern, die in der bisherigen Forschung unterrepräsentiert, aber von vielen Akteuren im sozial-ökologischen System des Mt. Kilimanjaro nachgefragt sind.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5064: Die Rolle der Natur für das menschliche Wohlergehen im sozial-ökologischen System des Kilimandscharo (Kili-SES)
• Internationaler Bezug: Tansania
• Kooperationspartnerin: Dr. Grite Mwaijengo
• ausländ. Mitantragstellerin: Dr. Subira Munishi