TUM-Forscherin in Nature

Zugvögel kommen 4,4 Tage früher

28.03.2002, Pressemitteilungen

Ökologische Auswirkungen der globalen Klimaerwärmung

Austrieb und Blüte von Pflanzen haben in Europa und Nordamerika in den letzten drei bis fünf Jahrzehnten bis zu 3,8 Tage pro Jahrzehnt früher stattgefunden. Zu diesem Ergebnis kam Dr. Annette Menzel vom Department für Ökologie am Wissenschaftszentrum für Ernährung, Landnutzung und Umwelt Weihenstephan (WZW) der Technischen Universität München (TUM). Mit einer Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Gian-Reto Walther (Institut für Geobotanik der Universität Hannover) hat sie in einer Reihe von Ökosystemen die Reaktionen in Flora und Fauna untersucht und umfangreiche Literatur ausgewertet. Über die Ergebnisse der Studie berichtet das Wissenschaftsmagazin Nature in seiner aktuellen Ausgabe vom 28. März 2002.

Die jüngste Klimaveränderung zieht umfangreiche ökologische Konsequenzen nach sich. Die Reaktionen in Flora und Fauna betreffen verschiedenste Ökosysteme vom polaren Eis bis zu tropischen Meeren und reichen von der Ebene der einzelnen Art bis zu Pflanzen- und Tiergesellschaften. Obwohl die vorhergesagte Temperaturerhöhung erst ihren Anfang genommen hat, und noch Unsicherheit darüber herrscht, wie sich ganze Ökosysteme weiter entwickeln werden, ist das Gesamtbild der ökologischen Veränderungen bereits stimmig und deutlich zu abzulesen.

Bei einer Erwärmung der Erdatmosphäre verschieben sich, mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die Verbreitungsgebiete von Pflanzen und Tieren in Richtung der Pole und in höhere Lagen. Während zum Beispiel Schmetterlinge der Temperaturänderung gut "folgen" können, halten alpine Pflanzen mittels Verschiebung ihrer Areale nicht Schritt. Die fortschreitende Klimaänderung wirkt sich durch die Wechselwirkungen zwischen Arten bzw. zwischen Arten und ihrer Umgebung auf die Zusammensetzung von Ökosystemen aus.

Der einfachste und bislang am besten verstandene Prozess, durch den sich die Klimaerwärmung in der Pflanzen- und Tierwelt bemerkbar macht, ist die Phänologie. Hier werden sich jährlich wiederholende Aktivitäten von Pflanzen und Tieren beobachtet, wie etwa der Austrieb und die Blüte von Pflanzen oder die Rückkehr von Zugvögeln im Frühjahr.

In Großbritannien schlüpfen Schmetterlinge bis zu 3,2 Tage pro Jahrzehnt früher, Zugvögel kommen bis zu 4,4 Tage früher an und die Eiablage kann bis zu 4,8 Tage früher erfolgen. Der Eintritt dieser Frühjahrsphasen, so das Ergebnis von Dr. Menzel am WZW der TUM, wird wesentlich von der Lufttemperatur der vorangehenden Monate bestimmt. Diese Veränderungen können somit als Bioindikator für Temperaturänderungen gelten. Die Verschiebung von Herbstphasen wie Laubverfärbung von Bäumen oder das Wegziehen der Zugvögel ist weniger deutlich und oftmals sehr heterogen.

In Europa hat sich im Laufe der vergangenen Zeit die Laubverfärbung im Schnitt bis zu 1,6 Tage pro Jahrzehnt verspätet und die Wachstumsperiode damit um bis zu 3,6 Tage pro Jahrzehnt verlängert. Dies entspricht in etwa auch den Ergebnissen aus Satellitenbeobachtung oder der Auswertung von Zeitreihen der Kohlendioxid Konzentration.

Die Reaktionen bei Pflanzen und Tieren sind oft ähnlich. So zeigt eine Zusammenstellung von Beobachtungen in Deutschland, dass in Jahren mit sehr warmem Frühjahr in der Regel auch frühe Laubentfaltung und ebenso frühe Ankunft von Zugvögeln zu beobachten sind. Es gibt jedoch groß- und kleinräumige regionale Unterschiede, vor allem können einzelne Arten sehr verschieden auf die Erwärmung reagieren. Hierdurch wird die komplexe Dynamik in Ökosystemen gestört, wenn beispielsweise 'zu spät' zurückkehrende Zugvögel die besten Brutplätze schon besetzt vorfinden. Auch werden etwa Froschlaich und Kaulquappen bei unverändertem Zeitpunkt der Fortpflanzung vermehrt Beute der sich früher entwickelnden Wassermolche.

Kontakt:
Annette Menzel
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