Gestaltung von Meeresschutzgebieten im Kampf gegen den Klimawandel

Ein internationales Team hat den ersten umfassenden Rahmen für die Gestaltung von Netzwerken von Meeresschutzgebieten entwickelt, die gefährdeten Arten beim Überleben helfen können, während der Klimawandel den Verlust von Lebensräumen vorantreibt.

In einem Papier veröffentlicht In Eine Erdeskizzierten die Forscher Richtlinien für Regierungen, um Larven, die über große Entfernungen treiben, wie Seeigel und Hummer, sowie wandernden Arten, wie Schildkröten und Haie, geschützte Zwischenstopps entlang der Küstenkorridore zu bieten.

Unter der Leitung des Stanford-Meeresschutzwissenschaftlers Nur Arafeh-Dalmau bestand das Team aus 50 Wissenschaftlern und Praktikern aus der Wissenschaft, Naturschutzorganisationen und Verwaltungsbehörden aus den USA, Mexiko und Australien.

Die Richtlinien kommen zu einem kritischen Zeitpunkt, da sich fast jedes Land der Welt verpflichtet hat, bis 2030 30 % der Land- und Meeresflächen zu schützen. Meeresschutzgebiete und ähnliche Schutzmaßnahmen an Land verbinden Lebensräume, die durch Generationen menschlicher Entwicklung zerstört oder durch Waldbrände unregelmäßig zerschnitten wurden und Hitzewellen.

„Bisher wurden Meeresschutzgebiete für den Schutz der biologischen Vielfalt konzipiert, aber nicht unbedingt für die Klimaresilienz“, sagte Arafeh-Dalmau, Postdoktorandin in der Ozeanabteilung der Stanford Doerr School of Sustainability und Ehrenmitglied der University of Queensland . „Sie leiden unter den Auswirkungen des Klimas, sind aber nicht darauf ausgelegt, diese auszuhalten.“

Betreten Sie die Bucht von Südkalifornien

Als Fallstudie nutzten die Autoren die 21 in ihrem Rahmen vorgestellten biologischen und physikalischen Richtlinien, um Schutzmaßnahmen für Riesentang-Ökosysteme und -Arten in der gesamten Südkalifornischen Bucht festzulegen. Diese riesige Region zeichnet sich durch eine allmähliche Krümmung der südlichen Küste Kaliforniens aus, die entlang der Halbinsel Baja California in Mexiko nach Südosten verläuft.

Hier bieten riesige Kelpwälder Brutstätten, Schutz vor Raubtieren und Stürmen sowie Nahrung für Hunderte kommerziell und kulturell wertvoller Arten. In den letzten Jahren haben Hitzewellen im Meer und längere Perioden mit niedrigem Sauerstoffgehalt zum Zusammenbruch kommerziell wertvoller Fischereien wie Jumbo-Tintenfisch und Abalone geführt und die Lebensgrundlage der lokalen Gemeinschaften gefährdet.

Obwohl es in Baja California große Meeresschutzgebiete gibt und derzeit weitere geplant werden, sind weniger als 1 % der Küstengewässer vollständig geschützt und Bergbauaktivitäten wie Fischerei oder Bohrungen sind verboten. In Kalifornien umfassen Meeresschutzgebiete 16 % der Staatsgewässer, von denen die Hälfte vollständig geschützt ist. Nach Angaben des kalifornischen Ministeriums für Fisch und Wildtiere bilden diese Schutzgewässer das größte ökologisch zusammenhängende Meeresschutzgebietsnetz der Welt.

Allerdings berücksichtigt das Netzwerk nicht, wie sich Arten zwischen den USA und Mexiko bewegen. Das bedeutet, dass selbst wenn ein Land die Brutstätten der Arten schützt, diese Vorteile verloren gehen, wenn der Schutz eine kurze Wanderung in das Nachbarland beendet, wo sich die Larven ansiedeln und hineinwachsen könnten Erwachsene.

„Wir haben einen systematischen Ansatz entwickelt, um Ressourcenmanagern dabei zu helfen, immer einen Schritt voraus zu sein und den Klimawandel zu antizipieren, statt darauf zu reagieren“, sagte Co-Hauptautor Adrian Munguia Vega, Genomforscher an der University of Arizona und am Applied Genomics Lab in Mexiko.

„Ein großer Teil davon zeigt, wie ganze Meeresökosysteme und die darin lebenden Arten durch Meeresströmungen verbunden sind, die nicht an der internationalen Grenze enden. Daher brauchen wir koordinierte Anstrengungen und Schutzmaßnahmen über politische Grenzen hinweg.“

Klima integrieren

Regierungsbehörden, die mit der Einrichtung neuer Meeresschutzgebiete beauftragt sind, stützen sich in der Regel auf biologische und physikalische Kriterien, die von Wissenschaftlern in den letzten zwei Jahrzehnten entwickelt wurden. Die Autoren der Studie erweiterten diese Richtlinien von der Anerkennung der Notwendigkeit, sich mit Klimaanpassungen zu befassen, hin zu einer expliziten Planung, wie sich verschiedene zukünftige Klimaszenarien entwickeln könnten.

Beispielsweise versuchen Naturschutzplaner heute, gefährdeten Arten ausreichend Zeit zu geben, sich von Überfischung oder Lebensraumverlust zu erholen, bevor sie Abbau- oder Erntetätigkeiten zulassen. Allerdings haben nur wenige Modelle berücksichtigt, wie schlimmer werdende Hitzewellen im Meer diese Erholungsphase verlängern werden. Der neue Rahmen verlangt von Meeresressourcenmanagern, zu bewerten, ob die vorgeschlagenen Zeitpläne die Erholung gefährdeter Arten im nächsten Jahrzehnt oder sogar Jahrhundert erleichtern werden.

Verwaltungsbehörden prüfen derzeit auch, ob Schutzgebiete das gesamte Spektrum an Lebensräumen umfassen, die regionale Arten zum Gedeihen benötigen. In der Südkalifornischen Bucht könnten sie der Erhaltung einer Vielzahl von Sandstränden, Wattflächen, Felsriffen und Kelpwäldern Priorität einräumen. Neben der Habitatvielfalt legten die Forscher Wert auf die Habitatpersistenz bzw. das Vorhandensein eines Habitats im Laufe der Zeit.

Diese als „Klima-Refugien“ bezeichneten Lebensräume unterliegen häufig natürlichen Temperaturschwankungen aufgrund lokaler Strömungen und können Arten, die extremen Temperaturschocks ausgesetzt sind, eine dauerhafte Erleichterung bieten.

„Klimaextreme machen nicht an der Grenze eines Meeresschutzgebiets halt“, sagte Co-Autorin Fiorenza Micheli, Vorsitzende der Meeresabteilung und Co-Direktorin des Center for Ocean Solutions. „Wenn das kalifornische Netzwerk von Meeresschutzgebieten unter klimatischen Gesichtspunkten konzipiert worden wäre, würde es anders aussehen.“

Den Rahmen in die Praxis umsetzen

Die Forscher untersuchten jahrzehntelange Satellitenbilder, um das Vorkommen von Riesentang entlang einer durchgehenden Küstenlinie von 1.678 Meilen (2.700 Kilometern) in der Südkalifornischen Bucht zu kartieren und zu quantifizieren, wie viele sichere Zufluchtsorte sie für Larven bieten, die von Seegurken, Seeigeln, Abalonen und Kalifornischem Schafkopf hervorgebracht werden .

Sie fanden heraus, dass die in den nächsten 50 Jahren zu erwartenden Hitzewellen im Meer im Rahmen der derzeitigen Schutzmaßnahmen den geeigneten Lebensraum für diese Larven zersplittern werden. Die Autoren schätzen, dass die ökologische Konnektivität, ein Maß für die Fähigkeit der Tiere, sich frei von Ort zu Ort zu bewegen, um etwa die Hälfte zurückgehen wird, während die Populationsdichte um bis zu 90 % zurückgehen könnte. Dies würde kleinere Genpools und ein größeres Risiko eines Populationszusammenbruchs bedeuten.

Herkömmliche Bewertungsmethoden priorisieren den Schutz von Gebieten mit der größten Anzahl an Kelparten. Im neuen Rahmen wurden dagegen Standorte identifiziert, an denen Seetang die höchsten Überlebenschancen hat und mit größerer Wahrscheinlichkeit einen stabilen Lebensraum für die Fortpflanzung anderer Meeresarten bietet. Sie empfahlen eine Reihe von Schutzgebieten isolierte Populationen miteinander verbinden wie Perlen einer Halskette entlang der Südkalifornischen Bucht.

„Diese Sprungbrettstrategie kann für alle sehr kosteneffektiv und günstiger sein“, sagte Arafeh-Dalamu, der dokumentierte Mexikos schlimmste Meereshitzewelle von 2014 bis 2016. „Vielleicht müssen weniger Gebiete geschützt werden, wenn man die wichtigen Gebiete schützt.“ Darüber hinaus könne die Zusammenarbeit zwischen Ländern die Forschungskapazitäten und im Idealfall auch die Diplomatie stärken, fügte er hinzu.

„Wir verfügen über die Informationen und Werkzeuge, um den Meeresschutz so zu gestalten und umzusetzen, dass der Klimawandel explizit und proaktiv berücksichtigt wird“, sagte Micheli. „Jetzt ist es an der Zeit zu verstehen, wo wir strategisch in den Ausbau und die Stärkung des Schutzes investieren, damit diese Ökosysteme eine Zukunft haben.“