Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme

Aus Klimawandel
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Folgen der erhöhten CO2-Konzentration und des Klimawandels für Pflanzengemeinschaften

1 Klimawandel und Ökosysteme

Im Rahmen des anthropogenen Klimawandels haben sich die globalen Durchschnittstemperaturen zwischen den Zeitintervallen 1850-1919 und 2001-2005 um 0,78 °C erhöht (siehe dazu aktuelle Klimaänderungen). Für die Zeit 2090-2099 im Vergleich zu 1980-1999 wird je nach Szenario eine weitere Erhöhung um ca. 1,8-4 °C prognostiziert (siehe dazu Klima im 21. Jahrhundert). Der Trend zur Erwärmung ist dabei regional unterschiedlich stark ausgeprägt. Auch die globalen Niederschlagsmuster, die natürlichen Schwankungen im Klimasystem (z.B. NAO und ENSO) sowie auch die Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen verändern sich durch den anthropogenen Klimawandel.

Es wird erwartet, dass die prognostizierten Klimaveränderungen einen erheblichen Einfluss auf Ökosysteme haben werden.

Einerseits beeinflussen die Veränderung klimatischer Faktoren wie Niederschlag oder Temperatur direkt die Ökologie bestimmter Arten. Andererseits verändern sich im Rahmen des Klimawandels auch weitere Faktoren (Zeitpunkte phänologischer Ereignisse, Nahrungsbeziehungen, Landschaften usw.), die sich ebenfalls auf die Ökologie einer Art auswirken. Eine Art kann durch eine Veränderung bzw. Verlagerung ihres Verbreitungsgebietes oder durch Adaption auf sich verändernde Lebensbedingungen reagieren. Durch Veränderungen von Verbreitungsgebieten oder Adaption verschiedener Arten verändern sich auch Strukturen und Funktionen ganzer Ökosysteme. Die Auswirkungen des Klimawandels auf Ökosysteme sind somit sehr komplex.

2 Phänologische Veränderungen

Bereits heute können in der Biosphäre Veränderungen beobachtet werden, die auf den aktuellen Klimawandel zurückzuführen sind. So haben sich frühjahrsphänologische Ereignisse (jährlich im Frühjahr wiederkehrende Entwicklungsphasen in der Biosphäre) wie z.B. Blüte und Blattentfaltung in Europa im Zeitraum zwischen 1969-2003 um ca. 7 Tage verfrüht. [1] Veränderungen phänologischer Ereignisse können sich wiederum auf trophische Interaktionen, also auf Nahrungsbeziehungen in Ökosystemen, auswirken. So können Schmetterlingsraupen beispielsweise den Blattaustrieb ihrer Nahrungspflanze verpassen wenn dieser verfrüht stattfindet und so ihre Nahrungsquelle verlieren. [2]

3 Migration, trophische Interaktion und invasive Arten

Generell wird es durch den anthropogenen Klimawandel zu einer Verschiebung der Verbreitungsgebiete sämtlicher Arten nach Norden und in größere Höhen kommen. Allerdings stellen nicht nur klimatische Faktoren wie Niederschlag und Temperatur, sondern auch trophische Interaktionen, d.h. Nahrungsbeziehungen, eine Voraussetzung für die Verbreitung einer Art dar. Beispielsweise ist das Verbreitungsgebiet des Natterwurzperlmutterfalters von der Verbreitung seiner Nahrungspflanze im Raupenstadium, dem Schlangen-Knöterich, abhängig. [3] Verändern sich im Rahmen des Klimawandels die Klimahüllen (Bereiche, in denen eine Art hinsichtlich klimatischer Faktoren gedeihen kann) beider Arten unterschiedlich, kann dies zu einer erheblichen Verkleinerung des Verbreitungsgebietes des Falters führen. Die Migration führt außerdem in vielen Fällen zu einer neuen Zusammensetzung der Arten, was die Biodiversität erhöhen, aber auch verringern kann. Als Problem gilt vor allem das Eindringen sog. invasiver Arten, die in den neuen Verbreitungsgebieten die ökologische Vielfalt durch Verdrängung heimischer Arten gefährden.

4 Evolutionäre Änderungen

Im Rahmen des anthropogenen Klimawandels kann es auch zu evolutionären Prozessen kommen. Arten können sich an sich verändernde klimatische Bedingungen (z.B. höhere Temperaturen) und klimatisch induzierte Veränderungen (z.B. Veränderung der Landschaft oder trophischer Interaktionen) auch genetisch anpassen.

5 Schädlinge und Krankheiten

Milde Winter begünstigen das Überleben von Schädlingen; warme und trockene Sommer schwächen oft die befallenen Pflanzen und Tiere. Hohe sommerliche Temperaturen sind auch günstig für viele Pilzarten, die Krankheiten von Bäumen verursachen können.

6 Aussterben von Arten

In den letzten 50 Jahren hat sich das Artensterben immer mehr beschleunigt und zu Beginn des 21. Jahrhunderts das 1000fache des natürlichen Artenschwunds erreicht.[4] Verantwortlich dafür ist vor allem die Umwandlung natürlicher Ökosysteme durch eine zunehmend intensivere Landwirtschaft und die Anlage von Verkehrswegen und großen Städten, aber auch eine immer stärkere Ausbeutung der natürlichen Ressourcen, vor allem in den Meeren, und der Eintrag chemischer Substanzen in die natürliche Umwelt. Der Klimawandel ist als neue Bedrohung für die Arten und die Biodiversität der Erde hinzugekommen. Bei einer stärkeren klimatischen Abweichung von den gegebenen Verhältnissen kann es durchaus zum Aussterben bestimmter Arten kommen.

7 Einzelnachweise

  1. Chmielewski, F.-M. (2007): Phänologie – ein Indikator zur Beurteilung der Auswirkungen von Klimaänderungen auf die Biosphäre. In: promet, Jg. 33, Nr. 1/2, S. 28-35
  2. Forkner, R./ Marquis, R. J./ Lill, J./ Le Corff, J. (2008): Timing is everything? Phenological synchrony and population variability in leaf-chewing herbivores of Quercus. In: Ecological Entomology, Jg. 33, Nr. 2 S. 276-285
  3. Schweiger, O./ Settele, J./ Kudrna, O./ Klotz, S./ Kühn, I. (2008): Climate change can cause spatial mismatch of trophically interacting species. In: Ecology: Jg. 89, Nr. 12, S. 3472-3479
  4. Millenium Ecosystem Assassment Report: Ecosystems and Human Wellbeing

8 Unterricht

9 Weblinks


10 Schülerarbeiten zum Thema

Schülerarbeiten zum Thema des Artikels aus dem Schulprojekt Klimawandel:

11 Lizenzhinweis

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