LUMiClim: Interaktive Effekte von Landnutzung und Mikroklima auf Trockenresistenz und deren ökophysiologische Basis bei Insekten

• Antragsteller: Privatdozent Dr. Florian Menzel; Professor Dr. Thomas Schmitt
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569029468

Die Resilienz von Ökosystemen gegen den Klimawandel wird als Forschungsfeld immer wichtiger. Intensive Landnutzung macht Ökosysteme empfindlicher gegen Klimaänderungen und Extremwetterlagen. Dies liegt daran, dass 1) Artengemeinschaften verarmt und daher weniger resilient sind, und dass 2) lokale Mikroklimata durch intensive Landnutzung verändert werden. Intensive Landnutzung wie Mähen oder Beweidung (Grasland), aber auch Lichtungen und das Fehlen von Unterholz (Wald) machen das Mikroklima trockener und wärmer und verursachen so mehr Trockenstress für Insekten. Im beantragten Projekt wollen wir untersuchen, wie Landnutzung Trockenresistenz, Hitzetoleranz und das kutikulären Kohlenwasserstoff (CHC-)Profil von Insekten beeinflusst. Wir erwarten, dass intensive Landnutzung als Habitatfilter wirkt, der nur trockenresistente und hitzetolerante Arten überleben lässt. Trockenstress steigt mit der Temperatur, auch weit unterhalb letaler Temperaturen. Daher beeinflusst er vermutlich stark die Verteilung von Insektenarten. Insekten schützen sich gegen Austrocknung mit einer wachsartigen Schicht kutikulärer Kohlenwasserstoffe (CHCs). Ihre Zusammensetzung ist artspezifisch; bestimmte CHC-Merkmale sind stark damit korreliert, wie stark die CHC-Schicht vor Austrocknung schützen kann. So schützt z.B. eine CHC-Schicht besser, wenn sie hohe Anteile an n-Alkanen, wenige Alkene und/oder lange CHC-Moleküle (hohe Kettenlängen) aufweist. Wir planen, sechs Insektengruppen zu beproben, die sich in Ökosystemfunktion und Mikrohabitat unterscheiden. Unser Ziel ist, ihre Verteilung entlang eines Landnutzungsgradienten anhand der Trockenresistanz, Hitzetoleranz und des CHC-Profils zu erklären. Wir werden Schwebfliegen, Wildbienen, Wanzen, Heuschrecken, Ameisen und Dungkäfer untersuchen. Sie werden mit Keschern (Wildbienen, Schwebfliegen), Keschern und Klopfschirmen (Wanzen, Heuschrecken) oder mit beköderten Fallen (Ameisen, Dungkäfer) gefangen. Von jeder Gruppe werden wir 8-20 Arten sammeln und jeweils Trockenresistenz, Hitzetoleranz (Ctmax) und das CHC-Profil bestimmen. Von selteneren Arten werden wir nur die CHCs untersuchen. Dies werden wir in den REX I- und den FOX-Flächen der Exploratorien tun, da wir vermuten, dass Mähen (REX) und Lichtungen (FOX) den Trockenstress für Insekten besonders stark erhöhen. Unsere Ergebnisse werden helfen zu verstehen, wie CHC-Profile, Trockenresistenz und Hitzetoleranz genutzt werden können, um die Reaktion einer Art auf Landnutzung und Wetterextreme vorherzusagen. Der Interaktionseffect von Landnutzung und Klima ist ein Schwerpunkt der derzeitigen Phase der Exploratorien. Unser Projekt wird hierzu einen wertvollen Beitrag leisten, indem es ein mechanistisches Verständnis der Zusammenhänge zwischen ökophysiologischen funktionellen Merkmalen, Klima und Landnutzungsintensität ermöglicht.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1374: Biodiversitäts-Exploratorien