Räumliche Muster von Mangroven-Salzwiesen-Ökotonen als Indikatoren für kritische Auswirkungen des Meeresspiegelanstiegs und des Klimawandels auf Küstenfeuchtgebiete – MASCOT

• Antragstellerinnen: Professorin Dr. Uta Berger; Professorin Dr. Britta Tietjen
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 492854267

Hintergrund: (Sub)tropische Küstenfeuchtgebiete bestehen oft aus Mangroven und Salzwiesen. Während sich Mangroven meist in der regelmäßig überfluteten Zone befinden, dominieren Salzwiesen die obere trockenere, oft hypersaline Zone. Der Übergang zwischen beiden Habitattypen wird als "Mangroven-Salzwiesen-Ökoton" bezeichnet und ist ein Indikator für die unterschiedlichen Effekte abiotischer Faktoren auf Mangroven- und Salzwiesenvegetation. Gleichzeitig verändern Pflanzen ihre unmittelbare abiotische und biotische Umgebung. Die bidirektionalen Rückkopplungen resultieren in charakteristischen Vegetationsmustern, die sich z.B. in der Höhenstruktur und der Schärfe des Übergangs, von abrupt bis diffus, widerspiegeln. Da Veränderungen der abiotischen Bedingungen zu Kaskadeneffekten innerhalb der Ökotone und ihrer Vegetationsmuster führen, könnten sie exzellente Indikatoren für klimabedingte Veränderungen und deren Folgen für die Stabilität von Küsten und deren Ökosystemleistungen sein. In Anlehnung an Forschung zur Verschiebung von montanen und borealen Baumgrenzen stellen wir daher die Hypothese auf, dass die Muster der Mangroven-Salzwiesen-Ökotone der Schlüssel zur Vorhersage ihrer Reaktion auf klimabedingte Veränderungen sind.Ziel: Mit diesem Projekt wollen wir zum allgemeinen Verständnis der Mechanismen beitragen, die den Ökoton-Mustern und ihrer Dynamik zugrunde liegen. Wir wollen verstehen, wie das Überflutungsregime in Kombination mit dem Süßwassereintrag die Artengemeinschaft formt, wie die Pflanzen ihren Lebensraum beeinflussen, wie diese Wechselwirkungen zu der beobachteten Zonierung von Habitattypen führen, wie sich deren Übergangszone formiert und welche Trends unter steigendem Meeresspiegel und unter verändertem Regenregime zu erwarten sind. Dies wird uns ermöglichen, Veränderungen in Ökotonmustern als Indikatoren für kritische Auswirkungen beobachteter und prognostizierter Veränderungen im hydrologischen Regime von Mangroven-Salzwiesen-Ökotonen zu nutzen.Methoden: Wir werden den mechanistischen Simulationsmodell-Ansatz MANGA für Mangroven-Ökosysteme um mehrere Komponenten erweitern. Hierzu gehört die Beschreibung von Salzwiesenpflanzen, der ungesättigte Bodenschicht, in der Salzwiesen vorkommen, und der physiologischen Plastizität der Mangroven. Das neue Mascot-Modell wird die Wechselwirkungen zwischen Salzwiesenpflanzen, Mangrovensträuchern, -bäumen und dem Bodenwasser beschreiben und damit die Simulation des gesamten Ökotons erlauben. Gemeinsam mit Kooperationspartnern aus Süd- und Mittelamerika, Asien und Australien werden wir systematisch die Entstehung, Persistenz und zeitliche Verschiebung von unterschiedlichen Ökotonmustern unter veränderten hydrologischen Bedingungen untersuchen. Darauf aufbauend werden wir Indikatoren entwickeln, an denen die Intensität und Dynamik von Umweltveränderungen durch räumlich-zeitliche Verschiebungen in Ökotonmustern frühzeitig erkannt werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen