Mechanismen hinter dem Erfolg und den Auswirkungen auf Biodiversität und Ökosystemfunktionen von sich ausbreitenden Arten im Klimawandel

• Antragstellerin: Professorin Dr. Sylvia Haider
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 451375662

Klimaerwärmung und ihre Wechselwirkung mit anderen Komponenten des globalen Wandels beeinträchtigen weltweit die biologische Vielfalt und das Funktionieren von Pflanzengemeinschaften. Als Folge der globalen Erwärmung, aber auch durch biologische Invasionen, verschieben viele Arten ihr Verbreitungsgebiet in höhere und nördlichere Lagen. Dies geschieht in sehr unterschiedlichem Tempo, was zu einer neuen taxonomischen und funktionellen Zusammensetzung von ökologischen Gemeinschaften führt, welche wiederum einen starken – bislang wenig verstandenen – Einfluss haben kann auf die zukünftige Biodiversität, Ökosystemfunktionen und die Nutzungsmöglichkeiten der Natur durch den Menschen. Insbesondere kann durch veränderte Interaktionen zwischen den Arten der Effekt von Klimaerwärmung auf die Biodiversität und auf Schlüsselfunktionen der Ökosysteme (z.B. Kohlenstoffkreislauf und Bestäubung) verändert werden. Dies kann wiederum eine Rückkopplung zur Klimaerwärmung ergeben.Um diese Möglichkeiten und Herausforderungen voraussehen und auf sie reagieren zu können, benötigen wir ein prozessbasiertes Verständnis von Verbreitungsgebietserweiterungen sowie einen Wissensaustausch zwischen Wissenschaftlern, dem Management natürlicher Ressourcen und politischen Entscheidungsträgern. Schlüsselfragen von RangeX:1. Welche Prozesse erklären die unterschiedliche Erweiterung von Verbreitungsgebieten durch die Klimaerwärmung?2. Wie beeinträchtigen sich ausbreitende Arten die biologische Vielfalt und Schlüsselfunktionen der Ökosysteme, und welche Rückwirkungen haben diese Beeinträchtigungen auf das Klima?3. Können wir vorhersagen welche Arten durch die Klimaerwärmung am stärksten/schwächsten ihr Verbreitungsgebiet ausdehnen und Ökosystemprozesse beeinflussen können?4. Kann aus einem besseren ökologischen Verständnis von Verbreitungsgebietserweiterungen und dem Wissen relevanter Interessensgruppen eine Synthese entstehen, die Strategie und Management von Ausbreitungen und Biodiversität verbessert? Um Hypothesen zu den Treibern und Auswirkungen von Gebietserweiterungen zu testen, verwenden wir Höhengradienten in Gebirgen, die als „Frühwarnsysteme“ gelten, um Veränderungen von Biodiversität und Ökosystemfunktionen zu entdecken. Im Rahmen des Mountain Invasion Research Network (MIREN) untersuchen wir mit Hilfe von detaillierten Experimenten und vergleichenden Studien die Ausbreitung von Pflanzenarten in Gebirgen. Mit einer standardisierten Herangehensweise und Daten aus insgesamt 24 Gebirgsregionen weltweit werden wir verschiedene den Ausbreitungen zugrunde liegende Mechanismen unterscheiden. Wir werden mit nationalen und internationalen Interessensgruppen zusammenarbeiten und mittels Umfragen und Workshops bestehendes Wissen synthetisieren und gemeinsam ein Problemverständnis entwickeln. Dadurch soll die Sensibilisierung für das Thema der Artausbreitungen gefördert werden und diese in regionalen und globalen Strategien verankert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Chile, Dänemark, Frankreich, Norwegen, Schweden, Schweiz, Südafrika
• Partnerorganisation: Department of Science and Innovation (DSI); Innovation Fund Denmark; The Research Council of Norway (RCN); Schweizerischer Nationalfonds (SNF); The Swedish Research Council for Environment, Agricultural Sciences and Spatial Planning (FORMAS)
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professor Dr. Jake Alexander; Dr. Anne Bjorkman; Dr. Vincent Ralph Clark; Dr. Olga Hilmo; Dr. Toke Høye; Dr. Paul Kardol, Ph.D.; Professor Dr. Jonathan Lenoir; Professor Dr. Aníbal Pauchard; Professorin Dr. Vidgis Vandvik