Pflanzen auf Wanderschaft: Nur wenige können dem Klimawandel ausweichen

Pflanzen können sich nur bedingt an veränderte Umweltbedingungen anpassen. Der Klimawandel wird es vielen Arten künftig prinzipiell erlauben, polwärts oder in höhere Gebirgslagen vorzudringen, also in Regionen, die für sie bisher zu unwirtlich waren. Gleichzeitig wird es für viele Arten am südlichen Rand ihres bisherigen Areals zu trocken oder zu warm. Wissenschaftler des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) ermitteln anhand von Klima- und Ausbreitungsmodellen, ob Pflanzen schnell genug nach Norden „wandern“ können, um den drohenden Verlust ihrer Lebensräume im Süden zu kompensieren. Die Studie ist heute im Fachmagazin PLOS ONE erschienen.

Klimaänderungen führen dazu, dass die Klimabedingungen für einige Pflanzenarten in Teilen ihres derzeitigen Verbreitungsgebietes ungünstiger werden und es schlimmstenfalls langfristig zum Aussterben kommen kann. In Europa verschieben sich die potentiellen Verbreitungsgebiete, also die Gebiete mit geeigneten Klimabedingungen, für die meisten Arten nordostwärts.

Die Verlagerung von Verbreitungsgebieten an sich ist nicht ungewöhnlich. Auch durch die letzten Eiszeiten wurden viele Pflanzenarten aus ihren Arealen vertrieben und wanderten in nachfolgenden wärmeren Phasen wieder in ihre alten Verbreitungsgebiete ein. Allerdings fanden diese Klimaveränderungen viel langsamer statt als die projizierten künftigen Änderungen. Für die nacheiszeitliche Wiedereinwanderung der Arten reichten demnach deutlich geringere Wanderungsbewegungen, sogenannte Migrationsraten, aus als bei den künftigen Klimaänderungen.

Deshalb stellt sich die Frage: Können Pflanzen mit den prognostizierten raschen Klimaänderungen Schritt halten und ihre Areale nach Norden erweitern?

Pflanzen auf Wanderschaft

Für 140 europäische Pflanzenarten hat das Team des Biodiversität und Klima Forschungszentrums (BiK-F) in Frankfurt mittels ökologischer Nischenmodellierung die potentiellen Arealverschiebungsraten berechnet. Dabei haben die Wissenschaftler verglichen, wie schnell die Pflanzenarten wandern müssten und wie schnell sie durch natürliche Ausbreitungsprozesse wandern können.

Die Migrationsfähigkeit einer Art hängt entscheidend von der  Samenausbreitung ab. Nur wer sich rasch vermehren und über weite Distanzen ausbreiten kann, wird das potentielle Verbreitungsgebiet unter zukünftigen Klimabedingungen vollständig ausfüllen können. Arten, die nur wenige Samen produzieren oder grundsätzlich in der Nachbarschaft bleiben, sind dadurch im Nachteil. Bei der Modellierung der Migrationsraten wurde die Ausbreitung mit dem Wind und durch Tiere, die Samen in ihrem Fell oder Verdauungstrakt transportieren, berücksichtigt.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass viele Arten möglicherweise nicht in der Lage sind, schnell genug zu wandern, um ihr mögliches zukünftiges Verbreitungsgebiet vollständig zu erreichen“, sagt Umweltwissenschaftlerin Sarah Cunze, „Die modellierten Arealverschiebungsraten liegen meist über den modellierten Migrationsraten, was bedeutet, dass viele der untersuchten Arten potentiell ausbreitungslimitiert sind und den im Süden ihres Verbreitungsgebietes drohenden Arealverlust dadurch im Norden nicht ausgleichen können.“

Mit dem Tier-Taxi geht es schneller

Um dem Klimawandel zu folgen, müssten die untersuchten Arten im Mittel zwischen fünf und 20 Kilometer pro Jahr wandern. Nur wenige der untersuchten Pflanzenarten breiten sich effizient mit dem Wind aus. Bei ihnen liegen die modellierten Migrationsraten meist deutlich unter einem Kilometer pro Jahr.

Quelle

Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung 2013LOEWE Biodiversität und Klima Forschungszentrum 2013