Wenn sich das Klima ändert, müssen Arten umziehen, und die Menschen müssen ihnen möglicherweise helfen

Der Klimawandel wirkt sich bereits weltweit auf Pflanzen und Tiere aus und stellt eine wachsende Bedrohung für die Biodiversität dar, indem er den bestehenden Herausforderungen des Verlusts von Lebensräumen, invasiven Arten, Umweltverschmutzung und Raubbau eine neue Ebene hinzufügt.

Eine neue Studie, veröffentlicht in der April-Ausgabe von Biologische Konservierunguntersuchte die Empfehlungen von Wissenschaftlern für das Management der Biodiversität angesichts des Klimawandels, lieferte eine Zusammenfassung praktischer Leitlinien und identifizierte Bereiche, in denen weiterer Forschungsbedarf besteht.

„Es besteht ein enormer Bedarf, vorauszudenken und proaktiv zu sein, sowie die wachsende Erkenntnis, dass wir jetzt handeln müssen“, sagte Seniorautorin Erika Zavaleta, Professorin für Ökologie und Evolutionsbiologie an der UC Santa Cruz.

Die klimatischen Bedingungen, an die sich die Arten angepasst haben, verschieben sich über die Geographie eines sich erwärmenden Planeten, wodurch Pflanzen, Tiere und ganze Ökosysteme Gefahr laufen, an Orten gestrandet zu sein, an denen sie nicht mehr überleben können.

„Der Klimawandel verursacht ein Missverhältnis zwischen dem heutigen Aufenthaltsort der Arten und der Verlagerung des Lebensraums und der für sie geeigneten Bedingungen“, sagte Zavaleta. „Wir müssen darüber nachdenken, wo in Zukunft geeignete Lebensräume für verschiedene Lebensgemeinschaften sein werden und wie sie dorthin gelangen können.“

Der Klimawandel ist nichts Neues in der Geschichte unseres Planeten, und Arten haben sich als Reaktion darauf bewegt und entwickelt. Aber aktuelle Veränderungen, die durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht werden, vollziehen sich viel schneller als vergangene klimatische Veränderungen. Darüber hinaus erschwert die derzeitige Fragmentierung natürlicher Lebensräume die Fortbewegung von Arten erheblich, als dies in der Vergangenheit der Fall war.

„Das Bedürfnis sich zu bewegen ist größer, während die Fähigkeit sich zu bewegen geringer ist“, sagte Zavaleta. „Die Dinge ändern sich, und wir müssen die Anpassungsreaktionen der natürlichen Welt unterstützen, wenn wir nicht sowohl die Arten als auch die Annehmlichkeiten verlieren wollen, die sie den Menschen bieten. Wir sind auf natürliche Ökosysteme angewiesen, und ihnen bei der Anpassung zu helfen, ist nicht davon getrennt Menschen und Gemeinschaften dabei zu helfen, sich an den Klimawandel anzupassen.“

Das neue Papier aktualisiert eine frühere Umfrage, die 2009 von Zavaleta und Nicole Heller, damals Postdoktorandin in Zavaletas Labor, veröffentlicht wurde. Blair McLaughlin, Assistenzprofessorin für Ökologie am Hampshire College in Massachusetts, die ihren Ph.D. in Zavaletas Labor und ist derzeit Gastwissenschaftler an der UCSC, leitete die neue Analyse und ist Erstautor der Arbeit.

Die Forscher stellten fest, dass die aktuellen Empfehlungen über konzeptionelle Leitlinien hinausgehen und spezifischere und umsetzbare Ideen zu Strategien liefern, die für bestimmte Ökosysteme oder Arten umgesetzt werden können. „Einige dieser Ansätze wurden viel mehr vor Ort umgesetzt“, sagte Zavaleta.

Langjährige Erhaltungsmaßnahmen wie der Schutz und die Wiederherstellung von Ökosystemen und die Verbesserung ihrer Konnektivität bleiben im Zusammenhang mit dem Klimawandel von entscheidender Bedeutung. Insbesondere zur Bewältigung klimabedingter Herausforderungen haben jedoch drei neuartige Strategien in den letzten Jahren wachsende Aufmerksamkeit erfahren: Klimawandel-Refugien, unterstützte Migration und Schutz klimaangepasster Genetik.

„Wenn Sie an eine Taleiche denken, mit Eicheln, die von Vögeln nur über kurze Entfernungen getragen werden und nur in dem Jahr lebensfähig sind, in dem sie fallen gelassen werden, können Sie eine Verbindung herstellen, aber die Bäume werden sich nicht im gleichen Tempo wie die Trocknung bewegen das passiert in Teilen ihres Verbreitungsgebiets“, erklärte Zavaleta. „Also beobachten wir, wie ihr Verbreitungsgebiet schrumpft und verschwindet? Oder legen wir sie als Setzlinge in botanische Gärten? Und was müssen wir jetzt darüber lernen, wie wir sie wieder in die Landschaft setzen können, wo sie überleben können?“

Die Identifizierung und der Schutz von Gebieten, die als Rückzugsgebiet für vom Klimawandel bedrohte Arten dienen können, passt problemlos in den traditionellen Rahmen des Schutzes der biologischen Vielfalt. Die Schaffung von Refugien für den Klimawandel kann Bemühungen zur Wiederherstellung von Lebensräumen umfassen, z. B. die Wiederherstellung von Waldbächen, um den Grundwasserspiegel anzuheben.

Unterstützte Migration umfasst „unterstützten Genfluss“, bei dem Organismen zwischen Populationen innerhalb des bestehenden Verbreitungsgebiets einer Art bewegt werden, um die genetische Vielfalt zu erhalten, sowie Arten über ihr historisches Verbreitungsgebiet hinaus bewegt werden. Diese Art des direkten Eingriffs, um bedrohte Arten in Gebiete zu verlagern, in denen sie in Zukunft bessere Überlebenschancen haben könnten, ist jedoch nicht unumstritten. Zu den Bedenken gehören mögliche Auswirkungen auf andere Organismen nach der Umsiedlung sowie die Möglichkeit, die Zielpopulation zu schädigen, wenn umgesiedelte Personen am neuen Standort schlecht abschneiden.

„Ich habe das Gefühl, dass der Teufel im Detail steckt, aber ich denke auch, dass die Translokation fälschlicherweise als ungetestete Strategie bezeichnet wurde, obwohl sie tatsächlich seit über einem Jahrhundert und wahrscheinlich länger praktiziert wird“, sagte Zavaleta. „Die Forstwirtschaft zum Beispiel hat eine lange Tradition darin, Bäume von einer Vielzahl von Standorten in Gebieten zu pflanzen, die wiederhergestellt werden. Aber wir müssen noch viel mehr lernen, insbesondere für bestimmte Tiere und Arten, die nicht gut verstanden werden.“

Wissenschaftler wollen auch die genetische Vielfalt von Arten schützen, insbesondere genetische Varianten, die möglicherweise besser an heißere, trockenere Bedingungen angepasst sind. „Das sind genau die Bedingungen, die wir in Zukunft wahrscheinlich häufiger sehen werden“, sagte McLaughlin. „Die Erhaltung des klimaadaptiven evolutionären Potenzials einer Art, bevor es verloren geht, ist entscheidend, um sicherzustellen, dass wir über die genetischen Ressourcen verfügen, die wir benötigen, um den Arten zu helfen, sich an neue klimatische Zukünfte anzupassen.“

Beispielsweise könnten Eichen am südlichen Ende des Verbreitungsgebiets ihrer Arten oder die ein großes Absterben während einer Dürre überlebt haben, genetische Merkmale aufweisen, die das Überleben unter sich verschlechternden Bedingungen verbessern. Samen und Setzlinge dieser Bäume könnten in einer „Genbank“ geschützt werden, damit diese Eigenschaften nicht verloren gehen.

McLaughlin leitet derzeit ein Pilotprojekt zum Aufbau einer Genbank für Blau-Eichen in Kalifornien, die während der letzten Dürre im südlichen Teil ihres Verbreitungsgebiets stark abgestorben sind.

„Wir pflanzen Setzlinge von Blaueichen, die an heiße, trockene Bedingungen angepasst sind, nur damit sie dort gelagert werden, falls es noch mehr Absterben gibt“, sagte sie. „In Kalifornien ist klar geworden, dass wir das jetzt tun müssen.“