Ein Forschungsteam unter der Leitung der Universität Aarhus, Dänemark, hat in Zusammenarbeit mit Forschern aus mehr als 50 Forschungsinstituten auf der ganzen Welt bewertet, wie sich vergangene Klimaveränderungen darauf ausgewirkt haben, wie sich die Zusammensetzung der Baumarten in einem Gebiet von der Zusammensetzung benachbarter Gebiete in sechs unterscheidet Kontinente.
Was sie untersucht haben, nennt sich Beta-Diversität. Die Beta-Diversität ist ein Maß für die Variation von Arten zwischen verschiedenen Lebensräumen oder Gebieten. Es hilft uns, die Vielfalt des Lebens in einer bestimmten Region oder einem bestimmten Ökosystem zu verstehen, indem es die Anzahl und Arten von Arten vergleicht, die an verschiedenen Orten vorkommen.
Wenn Sie beispielsweise die Anzahl und Arten von Vögeln in einem Wald mit denen auf Grasland vergleichen, hilft Ihnen die Beta-Diversität dabei, die Unterschiede bei den Vogelarten zwischen den beiden Umgebungen zu verstehen. Es kann auch dabei helfen, Regionen mit einzigartigen oder seltenen Arten zu identifizieren und kann verwendet werden, um Veränderungen der Biodiversität im Laufe der Zeit zu überwachen.
Die Forscher fanden heraus, dass das globale Muster der Beta-Diversität in Bezug auf Baumarten, Artenmerkmale und Evolutionsgeschichte eng mit Temperaturänderungen seit dem Höhepunkt der letzten Eiszeit vor etwa 21.000 Jahren verbunden war. Darüber hinaus zeigen sie, dass die Auswirkungen historischer Klimaschwankungen auf die Beta-Diversität stärker waren als die Auswirkungen der aktuellen klimatischen Bedingungen.
Es sollte hinzugefügt werden, dass die Forscher nur die Angiospermen-Baumarten untersucht haben – dh Arten, die Samen produzieren, die in einem Fruchtblatt eingeschlossen sind. Angiospermen machen etwa 80 Prozent aller Pflanzenarten aus, und einige der häufigsten Angiospermen-Baumarten sind Eiche, Buche, Birke, Ahorn, Linde, Ahorn, Weide, Palme und Eukalyptus.
Die Forscher kombinierten Daten aus fünf öffentlich zugänglichen Datenbanken von Baumarten und ihrer Verbreitung mit Informationen über die phylogenetischen Beziehungen zwischen Arten und ihre ökomorphologischen Eigenschaften.
Zwei unterschiedliche Auswirkungen auf Wälder
Die Auswirkungen des antiken Klimawandels auf verschiedene Lebensräume teilten die Forscher dann in zwei Komponenten mit jeweils eigenen Fachbegriffen auf:
Die Autoren fanden heraus, dass sich der Einfluss der beiden Komponenten vom Äquator zu den Polen verlagerte.
In tropischen Gebieten war der Wechsel – dh Artenersetzung – der wichtigste Faktor bei der Bestimmung von Veränderungen in der Artenzusammensetzung zwischen den Orten aufgrund des schnellen Artenwechsels.
In gemäßigten Regionen war die Verschachtelung der Hauptmechanismus für die Bestimmung von Veränderungen in der Artenzusammensetzung, da der Artenreichtum abnimmt, je näher wir den Polen kommen.
Der Zweck der Studie, die gerade in veröffentlicht wurde Wissenschaftliche Fortschritteist es, Ökologen ein Werkzeug an die Hand zu geben, um die große Herausforderung zu lösen, zu verstehen, wie der anhaltende und in naher Zukunft stattfindende Klimawandel die Verteilung der Biodiversität und die Funktionsweise von Ökosystemen verändert.
„Da sich das Erdklima im Laufe der geologischen Zeit enorm verändert hat, bietet die Erforschung der Auswirkungen des vergangenen Klimawandels auf die aktuelle Biodiversität die Möglichkeit, die Risiken zu verstehen, die sich aus dem laufenden und zukünftigen menschengemachten Klimawandel ergeben“, erklärt der Erstautor der Studie, Wubing Xu. der die Studie an der Universität Aarhus initiiert hat und heute Postdoc am Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) ist.
Die Forscher weisen darauf hin, dass die Studie auch ein neues Verständnis der Herausforderungen für den Ökosystemschutz und das Management von Bemühungen zur Minderung der Auswirkungen solcher Veränderungen liefert.
„Bäume und Baumvielfalt spielen eine entscheidende Rolle für terrestrische Ökosysteme, die globale Biodiversität und den Menschen. Diese Studie bestätigt und erweitert unsere früheren Erkenntnisse über die hohe Empfindlichkeit der Baumvielfalt gegenüber paläoklimatischen Veränderungen auf globaler Ebene. Sie legt auch nahe, dass der anhaltende Klimawandel dies hat Potenzial, die globale Biodiversität und die Eigenschaften von Ökosystemen nicht nur über direkte Effekte, sondern auch über ihre Auswirkungen auf Bäume als Ökosystemingenieure dramatisch zu beeinflussen“, sagt Professor Jens-Christian Svenning, Mitautor der Studie.
„Ich hoffe, dass diese Erkenntnisse die Entwicklung von Schutz- und Managementplänen unterstützen können, die die langfristigen und vielfältigen Auswirkungen des Klimawandels auf alle Dimensionen der Biodiversität berücksichtigen. Nur dann besteht eine realistische Chance, dass wir Ziel A der nachhaltigen Entwicklung von Kunming-Montreal erreichen Ziele für 2050″, fügt Assistenzprofessor Alejandro Ordonez von der Universität Aarhus und leitender Autor der Studie hinzu.
(Das erwähnte Ziel A für 2050 beinhaltet, dass das vom Menschen verursachte Aussterben bekannter bedrohter Arten gestoppt wird und bis 2050 die Aussterberate und das Risiko aller Arten um das Zehnfache reduziert werden.)
Mehr Informationen:
Wu-Bing Xu et al., Die globale Beta-Diversität von Angiospermenbäumen wird durch den quartären Klimawandel geprägt, Wissenschaftliche Fortschritte (2023). DOI: 10.1126/sciadv.add8553