Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F)
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Modellierung klimabedingter Verschiebungen ökologischer und klimatischer Nischen und Areale ausgewählter Makrozoobenthosarten
- Für zahlreiche europäische Makrozoobenthosarten werden klimabedingte Verschiebungen ihrer ökologischen Nischen und Areale modelliert. Den Schwerpunkt der Untersuchungen bilden Fließgewässerarten der submontanen und montanen Regionen. Für ausgewählte Arten werden zusätzlich das Ausmaß evolutiver Veränderungen ihrer klimatischen Nische und die Bedeutung von Ausbreitungslimitierung seit der letzten Eiszeit abgeschätzt.
Samenausbreitung, Migration und klimabedingte Arealverschiebungen von mitteleuropäischen Pflanzenarten
- Der Klimawandel wird weltweit erhebliche Auswirkungen auf die Biodiversität haben. Für Mitteleuropa wird angenommen, dass sich die Vegetationszonen in den nächsten Jahrzehnten um mehrere 100 km nordwärts verschieben. Die Frage, ob Pflanzenarten sich schnell genug ausbreiten können, um die Arealverschiebungen zu realisieren, kann zurzeit nicht beantwortet werden. Das Hauptziel dieses Projektes ist es deshalb, potentielle und realisierbare Arealveränderungen für zahlreiche Mitteleuropäische Pflanzenarten zu modellieren.
Biodiversität und Arealdynamik von Vertebraten
- Untersuchung der Auswirkungen von Landnutzungsänderung und globalem Klimawandel auf die Biodiversität und Arealdynamik von Vertebraten, insbesondere von Vögeln. Im Mittelpunkt stehen dabei die Folgen für deren Merkmale, Populationsdynamik, Verbreitungsgebiete und Artenvielfalt und die daraus resultierenden Effekte auf Ökosystemprozesse wie Bestäubung und Samenausbreitung. Um der Komplexität ökologischer Systeme gerecht zu werden arbeiten wir auf verschiedenen räumlichen Skalen. Methoden: Beobachtungen im Freiland, Telemetrie, Computersimulationen bis hin zu phylogenetischen und makroökologischen Analysen.
Klimatisch bedingte Veränderungen in der strukturellen und funktionellen Diversität der Epifaunagemeinschaften in der südöstlichen und nördlichen Nordsee
- Epifaunadaten aus verschiedenen Gebieten der Nordsee werden mit Hilfe multivariater Verfahren unter Einbeziehung aller zur Verfügung stehenden Umweltparameter analysiert werden. Ziele der Untersuchung sind a) die Analyse der klimatisch bedingten Veränderungen in der trophischen Diversität der Epifaunagemeinschaften in verschiedenen Gebieten der Nordsee, b) die Analyse der Rolle der Wassertemperatur bei den Veränderungen, c) die Analyse des Einflusses von Neozoa auf die endemischen Gemeinschaftsgefüge. Außerdem sollen in Modellierungsansätzen die Veränderungen der Epifaunagemeinschaften unter z.B. steigender Wassertemperatur prognostiziert werden.
Diversität und Dynamik von Pathogenen, Vektoren und Reservoirwirten unter Klimawandelbedingungen
- Je nach Tier- und Pflanzengruppe sowie geographischer Region ist der gegenwärtige Stand der Kenntnis über die globale Diversität medizinisch wichtiger Organismen sehr unterschiedlich. Die Kernthemen reichen dementsprechend von der Identifizierung und Beschreibung neuer oder an Bedeutung gewinnender Pathogene, Vektoren und Reservoirwirte und ihrer heutigen Verbreitung bis zur Entwicklung ihrer Ausbreitungsfähigkeit und Klimatoleranz. Die daraus resultierenden Ergebnisse werden zur Modellierung der zukünftigen Verbreitungsgebiete unter globalen und regionalen Klimamodellen eingesetzt. Die Forschung dieser Projektgruppe stellt dadurch gesundheitspolitisch relevante Informationen über Aspekte der Prävention, Kontrolle, Diagnose und Therapie von Erkrankungen bereit, die durch Tiere und Pflanzen verursacht oder übertragen werden.
Wald der Zukunft
- In diesem Projekt werden trockenresistentere Eichenarten aus dem süd- und südosteuropäischen Raum hinsichtlich ihrer Eignung als zukünftige Waldbäume evaluiert und mit heimischen Eichenarten, die absehbar unter dem Klimawandel leiden werden, verglichen: Die wintergrüne Steineiche (Quercus ilex), die wintergrünen Eichen-Hybriden Q. x turneri und Q. x hispanica und die laubwerfenden Arten Flaumeiche (Q. pubescens) und Ungarische Eiche (Q. frainetto). Bei erfolgreicher Evaluation könnten durch Propagierung solcher Arten die natürliche Sukzession der Waldbäume beschleunigt, das Nachwandern von Begleitfauna und -flora erleichtert und zügig Ökosysteme mit hohem Biodiversitätswert etabliert werden.
Anpassungspotenzial von Einzelarten und Lebensgemeinschaften an Klimaänderungen in Kombination mit weiteren Stressoren
- Hier werden mittels aquatischer und terrestrischer Modellökosysteme Langzeitexperimente unter IPCC-prognostizierten Klimabedingungen durchgeführt. In diesen Experimenten werden zusätzliche Co-Stressoren (z.B. Pestizide und Neobiota) eingesetzt. Durch ein Twinning von Arten, die als Verlierer und Gewinner des Klimawandels gelten, werden Störungen von Biozönosen bis zum Verlust basaler Ökosystemfunktionen analysiert.
Westafrikanischer Monsun
- Das Projekt ist fokussiert auf das regionale Klima und dessen Variabilität in der Region Westafrika. Untersucht wird unter anderem der westafrikanische Monsun in Hinblick auf zu erwartende Vegetationsänderungen beispielsweise in der Sahelzone und ihre Rückkopplungsmechanismen.
Arealmodellierung
- In dieser Projektgruppe werden bestehende Nischen- und Migrationsmodelle weiterentwickelt und in einem integrierten System miteinander gekoppelt. Dadurch lässt sich die zukünftige Verbreitung von Arten in Abhängigkeit von Umweltbedingungen, Migrationskapazität, Habitatfragmentierung und physiologischen Toleranzen besser vorhersagen. Das Methodenspektrum reicht von statistischen Methoden der Nischen- und Migrationsmodellierung bis hin zu prozessbasierten Modellen zur Prognose der Vegetationsdynamik und der Arealdynamik von Arten. Diese Modelle beruhen auf mechanistischen Analogien von ökologischen Prozessen und ermöglichen es, die physiologischen Grenzen der Artenausbreitung zu bestimmen.
Quantifizierung von Ökosystemleistungen und ihrer Veränderungen in Westafrikanischen Savannen
- Das Projekt analysiert und quantifiziert die Wildpflanzennutzung, einer der wichtigen „provisioning ecosystem services“ in Westafrika. Die Ergebnisse werden mit denen des Projektes „Dynamik von Savannengesellschaften und ihrer Ökosystemleistungen“ verknüpft, das Veränderungen von Artenarealen und Ökosystemen unter verschiedenen Klimaszenarien analysiert. Mögliche Folgen dieser Veränderungen für die Verfügbarkeit von Ecosystem services, insbesondere von wichtigen genutzten Wildpflanzen für die Landbevölkerung, werden quantifiziert. Die Ergebnisse werden zu Produkten für Entscheidungsträger aufbereitet und an Stakeholder in den afrikanischen Ländern und die internationale Gemeinschaft weitergeleitet.
Adresse
Post: Senckenberganlage 25
Besucher: Georg-Voigt-Straße 14
D-60325 Frankfurt am Main
E-mail: info-bik-f@senckenberg.de