Abnehmende Niederschläge und ein erhöhter Grundwasserverbrauch bedrohen die Vegetation und letztendlich die Artenvielfalt im mediterranen Biom. Besonders gefährdet sind Pflanzen, die auf Grundwasser angewiesen sind.
Wir haben einen neuartigen, einfach zu verwendenden Index entwickelt, um potenziell grundwasserabhängige Vegetation (pGDV) basierend auf den Umweltbedingungen des Standorts und den Vegetationsmerkmalen abzubilden. Unser Konzept kombiniert weltweit verfügbare Geodaten und Fernerkundung und wurde kürzlich in veröffentlicht Wissenschaft der gesamten Umwelt.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass wahrscheinlich 31 % der natürlichen Vegetation im Mittelmeerraum vom Grundwasser abhängig sind. Eine biombezogene Karte des pGDV ist wichtig für die Priorisierung von Gebieten mit detaillierter Identifizierung des tatsächlichen GDV und der Erhaltung der biologischen Vielfalt.
Vegetation, die für ihre Gesundheit und ihr Überleben auf Grundwasser angewiesen ist, bildet häufig Hotspots der Artenvielfalt, bietet wichtige Lebensräume und erhält den Lebensunterhalt und die Ökosystemdienstleistungen des Menschen.
Allerdings mangelt es an einer harmonisierten biomenbezogenen Kartierung der Verteilung und des Ausmaßes von pGDV im Mittelmeerraum. Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben wir globale Geodaten zur Grundwasser-Vegetations-Interaktion, zum Boden, zur Topographie, zur Landbedeckung und zur Hydrogeologie in einen einfachen Index integriert. Unser Index ermöglicht die Erkennung von Gebieten mit geeigneten Bedingungen für die Speicherung von pGDV, in denen das Vegetationsverhalten auch auf die Grundwassernutzung hinweist.
Die Mittelmeerkarte zeigt, dass Regionen mit hohem pGDV über das gesamte Biom verteilt sind. Auch im Küstentiefland und in Flusslandschaften sehen wir ein vermehrtes Vorkommen. Diese Gebiete weisen eine niederschlagsunabhängige hohe Vitalität und Evapotranspiration der natürlichen Vegetation in Tälern mit geringer Durchlässigkeit oder an niedrigen Hängen auf, wo sich Wasser ansammelt und der Grundwasserspiegel flach ist, während die Bodeneigenschaften eine Infiltration ermöglichen.
Wir waren überrascht, dass der Anteil hoher pGDV (31 %) niedriger war als in einer aktuellen globalen Metaanalyse geschätzt (50 %). Allerdings weist nur ein Zehntel der Einzugsgebiete im Biom einen Flächenanteil mit hohem pGDV von über 50 % auf. Diese Einzugsgebiete können für die weitere Analyse des GDV priorisiert werden. Wir haben die Plausibilität unserer Ergebnisse anhand bekannter GDV-Standorte in Italien und Kalifornien getestet und eine gute Übereinstimmung festgestellt.
Eine zuverlässige Identifizierung von GDV erfordert große Datenmengen und eine hohe Rechenleistung, wenn sie in großem Maßstab angewendet wird. Mithilfe des pGDV-Index können regionale Behörden oder Forscher interessante Regionen auswählen, in denen der pGDV-Anteil hoch ist und eine detaillierte Analyse erforderlich ist.
Der Index ist zunächst für das mediterrane Biom konzipiert, lässt sich aber ideal auch an andere semiaride Klimazonen anpassen. Mit geringfügigen Anpassungen der Geodaten und der Vegetationsmerkmale könnte das Konzept auch auf gemäßigte oder tropische Regionen übertragen werden.
Mehr Informationen:
Léonard El-Hokayem et al., Kartierung potenziell grundwasserabhängiger Vegetation im Mittelmeerbiom mithilfe globaler Geodaten, die auf Standortbedingungen und Vegetationsmerkmale abzielen, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166397
Bereitgestellt vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)