Änderungen von Ökosystemen durch den Klimawandel

Änderungen von Ökosystemen durch den Klimawandel

In den letzten 50 Jahren hat sich das Artensterben immer mehr beschleunigt und zu Beginn des 21. Jahrhunderts das 1000fache des natürlichen Artenschwunds erreicht.1 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. Gerade die artenreichsten Ökosysteme, die Regenwälder auf dem Land und die Korallenriffe im Ozean, gelten als besonders gefährdet. Erst jüngst hat die Welt-Ozean-Konferenz in Indonesien einen dringenden Appell an die Weltgemeinschaft gerichtet, die Korallenriffe vor der Zerstörung zu bewahren.2

Populationsindex der Wirbeltierarten der Erde
Abb. 1:
Populationsindex der Wirbeltierarten der Erde3

Zu den bisherigen Einwirkungen auf die natürliche Umwelt kommt die durch menschliche Emissionen von Treibhausgasen verursachte globale Erwärmung hinzu. Die globalen Durchschnittstemperaturen haben sich in den letzten 100 Jahren um 0,8 °C erhöht. Für das 21. Jahrhundert wird je nach Szenario eine weitere Erwärmung um ca. 1,8-4,0 °C prognostiziert. Wer heute über die Gefährdung von Ökosystemen und Arten spricht, kommt an den Folgen des Klimawandels nicht mehr vorbei. Das Klima ist eine der wichtigsten Umweltbedingungen auf der Erde. Ein Eingriff in die klimatischen Bedingungen wird daher auch Pflanzen und Tiere zwingen, sich auf die veränderte Umwelt einzustellen. 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. Die entscheidende Frage wird sein, ob einzelne Pflanzen- und Tierarten sich an die bevorstehenden Veränderungen des Klimas anpassen können oder dadurch überfordert werden und im Extremfall aussterben.

Folgen der erhöhten CO2-Konzentration und des Klimawandels für Pflanzengemeinschaften
Abb. 2:
Folgen der erhöhten CO2-Konzentration und des Klimawandels für Pflanzengemeinschaften4

Pflanzen und Tiere reagieren auf Änderungen ihrer Lebensbedingungen durch klimatische Veränderungen im wesentlichen mit vier Möglichkeiten:5 mit einer Veränderung des Zeitpunkts wichtiger Ereignisse im Lebenszyklus wie Blattaustrieb, Blüte, Eierlegen, Blätterfall usw. (Phänologie), mit einer Veränderung des Wachstums, der Reproduktion oder der Genetik, mit einer Veränderung der Verbreitungsgrenzen (polwärts bzw. in die Höhe) und/oder der Artenzusammensetzung (Migration), mit dem Aussterben.

Bei einer gemäßigten Klimaänderung ändert sich zunächst das phänologische Verhalten und das Wachstum; bei stärkerer klimatischer Abweichung von den gegebenen Verhältnissen kommt es zur Migration und bei noch stärkerer zum Aussterben. Dabei verhält sich allerdings jede Art anders. Manche Arten sind sehr eng an eine bestimmte klimatische Umgebung angepasst, andere besitzen größere Toleranzgrenzen. Tiere sind räumlich sehr beweglich, Pflanzen nur in geringem Maße. Hinzu kommen die direkten menschlichen Einflüsse. Städtische Agglomerationen und große Verkehrsanlagen können z.B. Migration erschweren oder sogar verhindern, der globale Warenverkehr und Tourismus können sie fördern.

Anmerkungen:
1. Millenium Ecosystem Assessment Report: Ecosystems and Human Wellbeing
2. Spiegel Online: Experten warnen vor Armut durch Korallensterben
3. Eigene Darstellung nach Millenium Ecosystem Assessment Report: Ecosystems and Human Wellbeing, Figure 3.7
4. Eigene Darstellung nach Hughes, L. (2000): Biological consequences of global warming: is the signal already apparent?, Trends in Ecology & Evolution, 15, 56-61
5. IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group I: The Science of Climate Change, 1.3.5

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