Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Der Klimawandel ist in weiten Teilen der Fachwelt sowie der \u00d6ffentlichkeit als akute Bedrohung f\u00fcr die Lebensgrundlagen des Menschen akzeptiert. Die zu erwartenden Ver\u00e4nderungen betreffen auch in besonderem Ma\u00dfe die belebte Umwelt. Neben spektakul\u00e4ren Neueinwanderungen bzw. Arealerweiterungen mehren sich die Anzeichen, dass Arten ganz verschwinden werden (f\u00fcr Deutschland werden die Verluste auf 5-30 % aller Arten beziffert). Konsens in der Fachwelt ist, dass der Wissensstand \u00fcber die Auswirkungen des Klimawandels auf gef\u00e4hrdete Arten bzw. Populationen verbessert und Anpassungsstrategien zu deren Schutz entwickelt werden m\u00fcssen. Eine entscheidende Rolle kommt hierbei langfristigen Monitoring-Daten zu, um klimatische Effekte von anderen Einflussfaktoren trennen zu k\u00f6nnen. Entsprechende Studien fehlen in Deutschland bislang weitgehend. Eine hohe Gef\u00e4hrdungsdisposition gegen\u00fcber klimatischen Ver\u00e4nderungen kommt besonders boreo-montanen und kontinentalen Arten zu, die schon jetzt vielfach eine relikt\u00e4re oder stark verinselte Verbreitung aufgrund der Seltenheit ihrer Lebensst\u00e4tten aufweisen. Zusammen mit einem meist geringen Ausbreitungsverm\u00f6gen ist bei vielen Wirbellosen auszuschlie\u00dfen, dass sie allein in der Lage sein werden, sich an die ge\u00e4nderten Bedingungen anzupassen.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Projekt verfolgt drei Ziele, um die Auswirkungen des Klimawandels auf konkrete Populationen hoch bedrohter Tagfalterarten darzustellen und m\u00f6gliche L\u00f6sungsvorschl\u00e4ge f\u00fcr ihren Erhalt aufzuzeigen.
\nF\u00fcr zwei gr\u00f6\u00dfere Naturr\u00e4ume, Sauerland und Weserbergland, werden langj\u00e4hrige Tagfalter-Monitoring-Daten mit der tats\u00e4chlichen Klimaentwicklung durch statistische Analysen in Beziehung gesetzt (1.). Dies erm\u00f6glicht, das Ausma\u00df des Faunenwandels auf regionalem Niveau zu quantifizieren. Die Ergebnisse dienen zudem zur Validierung der Arten-Modelle (2.). Parallel werden die Zielarten des Projekts im Sinne des Modellierungs- und Management-Ansatzes (3.) herausgearbeitet.
\nAnhand regionalisierter Klimamodelle (PIK) wird in unterschiedlichen Szenarien die Auswirkung auf die lokalen Populationen der Zielarten modelliert; unter Ber\u00fccksichtigung der Management-Ma\u00dfnahmen werden die Klimanischen und Aussterbewahrscheinlichkeiten der einzelnen Vorkommen berechnet (UFZ).
\nHiermit steht ein Werkzeug zur Verf\u00fcgung, das die Gef\u00e4hrdung einzelner Vorkommen genau ermitteln kann und welches zur wichtigen Priorit\u00e4tensetzung von Schutzma\u00dfnahmen geeignet ist.
\nIm Umsetzungsschritt werden die Erkenntnisse der beiden anderen Teilprojekte zusammengef\u00fchrt: Konkrete Managementma\u00dfnahmen werden entwickelt und m\u00f6glichst fr\u00fchzeitig umgesetzt, um so, wenn m\u00f6glich, ein \u00dcberleben der Zielarten auch unter sich \u00e4ndernden klimatischen Gegebenheiten sicherzustellen. Eine Validierung der Auswirkungen erfolgt im Rahmen eines Monitorings, das auch \u00fcber die Projektlaufzeit bis 2013 hinaus durchgef\u00fchrt werden soll.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Im Rahmen des Projekts Entwicklung von Anpassungsstrategien seitens des Naturschutzes zum Erhalt hochgradig durch den Klimawandel gef\u00e4hrdeter Lebensgemeinschaften wurden wahrscheinliche Auswirkungen des Klimawandels auf konkrete Populationen hoch bedrohter Tagfalterarten (u. a. Boloria aqui-lonaris und Phengaris (Maculinea) rebeli) ermittelt. Es wurden sinnvolle Anpassungsstrategien f\u00fcr den Erhalt der lokalen Populationen in den Bezugsr\u00e4umen (Sauerland, westliches Weserbergland) aufgezeigt sowie entsprechende Ma\u00dfnahmen in den Habitaten der Arten durchgef\u00fchrt.
\nUm die aktuelle und zuk\u00fcnftige Gef\u00e4hrdungsdisposition der Zielarten (neben B. aquilonaris und Ph. rebeli noch Polyommatus coridon und Brenthis ino) absch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, wurden zun\u00e4chst langj\u00e4hrige Tagfalter-Monitoring-Daten (Transektbegehungen) ausgewertet. Parallel durchgef\u00fchrte Recherchen zur Nutzungsgeschichte der Gebiete, aus denen Langzeit-Daten verf\u00fcgbar waren, zeigten allerdings, dass eine Nutzungskontinuit\u00e4t \u00fcber den betrachteten Zeitraum h\u00e4ufig nicht gegeben war. F\u00fcr die Analyse klimainduzierter Bestandstrends waren die entsprechenden Monitoringdaten somit nur eingeschr\u00e4nkt geeignet.
\nUm dennoch auf eine m\u00f6glichst breite Datenbasis zur\u00fcckgreifen zu k\u00f6nnen, wurde f\u00fcr das Weserbergland eine zun\u00e4chst nicht vorgesehene Vorgehensweise gew\u00e4hlt. Anhand kreisweit verf\u00fcgbarer Daten zu den Artvorkommen konnten zeitlich differenzierte Verbreitungskarten erstellt werden, die die Grundlage f\u00fcr eine Rasterfrequenzanalyse darstellten. So konnten die Ver\u00e4nderungen der Rasterfrequenzen fast aller vorkommenden Tagfalterarten incl. der Widderchen \u00fcber einen Zeitraum von drei Jahrzehnten ermittelt werden.
\nDie statistische \u00dcberpr\u00fcfung der Ergebnisse (Transekt- und Rasterdaten) zeigte f\u00fcr eine Reihe von Arten signifikante Bestands\u00e4nderungen auf. Allerdings waren nicht bei allen Arten mit signifikanten Trends auch signifikante Korrelationen mit Klimavariablen feststellbar. In diesen F\u00e4llen ist der negative Trend vermutlich nicht auf klimatische Einfl\u00fcsse, sondern eher auf andere Ursachen zur\u00fcckzuf\u00fchren. Hierbei d\u00fcrften insbesondere strukturelle Habitatver\u00e4nderungen infolge von Nutzungs\u00e4nderungen und Sukzession eine entscheidende Rolle spielen.
\nUmgekehrt konnten bei einigen Arten signifikante Korrelationen mit Klimavariablen gefunden werden, obwohl keine signifikanten Zu- oder Abnahmen vorhanden waren. In diesen F\u00e4llen werden die Abundanzen zwar von Klimavariablen beeinflusst, jedoch manifestiert sich der Einfluss bis jetzt offenbar nicht in einem Trend.
\nUm die Auswirkungen des Klimawandels auf die Zielarten in den konkret betrachteten R\u00e4umen absch\u00e4tzen zu k\u00f6nnen, wurden regionalisierte Klimamodelle erstellt. W\u00e4hrend die wahrscheinlichen Temperaturver\u00e4nderungen gut fassbar sind, existieren hinsichtlich der Prognose der Niederschlagsverteilung zwei Szenarien, ein trockenes und ein feuchtes. Aktuell zeichnet sich ab, dass zumindest f\u00fcr das Weserbergland das trockene Szenario das Wahrscheinlichere ist. Der vorhergesagte Trend zu ausgepr\u00e4gten Fr\u00fchjahrstrockenheiten l\u00e4sst sich bereits heute nachweisen und beeinflusst das Vorkommen f\u00fcr die Tagfalter relevanter Pflanzenarten. Am Beispiel des Kreuz-Enzian (Gentiana crutiata) konnte gezeigt werden, dass er auf Trockenheit empfindlich reagiert. Regelm\u00e4\u00dfig ist festzustellen, dass die f\u00fcr die Eiablage und Embryonalentwicklung von Ph. rebeli wichtigen Bl\u00fcten- bzw. Fruchtst\u00e4nde in trockenen Fr\u00fchjahren\/-sommern auf flachgr\u00fcndigen, s\u00fcd-\/westexponierten Standorten verdorren.
\nErg\u00e4nzend wurden in den Gebieten, in denen Managementma\u00dfnahmen zur Umsetzung der entwickelten Anpassungsstrategien durchgef\u00fchrt wurden, in den Jahren 2010 und 2011 Temperaturmessungen zur Charakterisierung des Mikroklimas durchgef\u00fchrt. So wurde ermittelt, inwieweit die Ma\u00dfnahmen geeignet sind, den prognostizierten Temperaturanstieg zu kompensieren.
\nBei den Modellierungen der heutigen und zuk\u00fcnftigen Klimanischen f\u00fcr die Zielarten wurden die Mikro-klimamessungen ber\u00fccksichtigt. Als wichtigste Ergebnisse sind festzuhalten:
\nIn einem Gro\u00dfteil der heute im Weserbergland von Phengaris rebeli und Polyommatus coridon besiedelten Lebensr\u00e4ume werden die zuk\u00fcnftigen Temperaturverh\u00e4ltnisse bei jedem der aktuell diskutierten Klima-Szenarien au\u00dferhalb der europ\u00e4ischen Temperaturnischen der beiden Arten liegen. An den anderen Standorten werden die genannten Arten zumindest unter einigen Szenarienbedingungen zuk\u00fcnftig Temperaturverh\u00e4ltnisse vorfinden, die ein weiteres Vorkommen wahrscheinlich erscheinen lassen.
\nDie Situation des einzig verbliebenen Vorkommens von Boloria aquilonaris im Untersuchungsgebiet stellt sich bereits heute wenig g\u00fcnstig dar. Mit Ausnahme eines vergleichsweise k\u00fchlen Standortes weisen alle anderen untersuchten Standorte schon derzeit ein Mikroklima auf, das den eher warmen Lagen der europ\u00e4ischen Klimanische der Art entspricht. Unter den Szenarienbedingungen f\u00fcr das Jahr 2080 sieht es so aus, dass Boloria aquilonaris allenfalls unter den moderaten Szenarienannahmen SEDG innerhalb der bisherigen Temperaturnische noch Vorkommen haben kann.
\nDie durchgef\u00fchrten Modellierungen haben gezeigt, dass insbesondere die Art und H\u00f6he der Vegetation sowie die Exposition einen signifikanten Einfluss auf die Temperatur der betrachteten Standorte haben. Geeignete Managementma\u00dfnahmen liegen also insbesondere in der Bereitstellung geeigneter Habitate in West- oder Nordexposition und solchen mit einer gr\u00f6\u00dferen Vegetationsh\u00f6he. Durch derartige Ma\u00dfnahmen k\u00f6nnen einige 100 km Nord-S\u00fcd-Gradienten der Temperatur zumindest teilweise ausgeglichen werden. Ebenso kann durch kleinr\u00e4umige Ver\u00e4nderungen des Reliefs – und damit der Exposition und Inklination – eine hohe mikroklimatische Variabilit\u00e4t geschaffen werden. Dies kann ein \u00dcberleben von Arten wie P. rebeli oder P. coridon unter ung\u00fcnstigen makroklimatischen Gegebenheiten des Klimawandels weiterhin erm\u00f6glichen oder zumindest zeitlich abpuffern.
\nDie durchgef\u00fchrten Modellierungen zeigen aber auch, dass der Hochmoor-Perlmutterfalter B. aquilonaris im M\u00e4rkischen Sauerland auch bei Durchf\u00fchrung der eingeleiteten Managementma\u00dfnahmen im Zuge der klimatischen Ver\u00e4nderungen mit gr\u00f6\u00dfter Wahrscheinlichkeit aussterben wird.
\nDie Frage, inwieweit die Managementma\u00dfnahmen geeignet sind, die zunehmenden Trockenphasen im Fr\u00fchjahr\/Fr\u00fchsommer abzumildern, kann nicht beantwortet werden. Es spricht aber einiges daf\u00fcr, dass sich die Bereitstellung von Ausweichlebensr\u00e4umen an Ost- und Nordh\u00e4ngen, aber auch auf tiefgr\u00fcndigeren Standorten positiv auf den Wasserverf\u00fcgbarkeit f\u00fcr die Raupenfutterpflanzen w\u00e4hrend ausgepr\u00e4gter Trockenphasen auswirken wird. <\/p>\n
Die Ergebnisse des Projektes zeigen deutlich, dass auch und gerade unter den Verh\u00e4ltnissen des Klimawandels der Habitatbeschaffenheit eine besondere Rolle f\u00fcr das \u00dcberleben der Arten zukommt. Solange sich die kleinklimatischen Verh\u00e4ltnisse der jeweiligen Standorte innerhalb der Klimanische der betrachteten Art befinden, ist die Verf\u00fcgbarkeit an geeigneten Habitaten bestimmend f\u00fcr das Vorkommen der Art. \u00c4ndert sich das Klima, sodass die kleinklimatischen Verh\u00e4ltnisse nicht mehr der Klimanische der Art entsprechen, ist trotz geeigneter Lebensr\u00e4ume ein \u00dcberleben unwahrscheinlich. Geeignete Pflege- und Entwicklungsma\u00dfnahmen k\u00f6nnen die Auswirkungen des Klimawandels jedoch kompensieren oder zumindest abmildern. Der Entwicklung von geeigneten Lebensr\u00e4umen durch Habitatmanagement-Ma\u00dfnahmen kommt somit im Naturschutz eine entscheidende Bedeutung zu, wenn es darum geht, den Auswirkungen der Klimaver\u00e4nderungen vor Ort zu begegnen.
\nDas vorrangige Projektziel, die Entwicklung von lokal\/regional umsetzbaren Anpassungsstrategien, wur-de in Hinblick auf die Zielarten (Ausnahme: B. aquilonaris) erreicht.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
In das Projekt wurde neben den ehrenamtlich agierenden Naturschutzvereinen auch der amtliche Naturschutz mit eingebunden. Erst die intensive Mitarbeit von zahlreichen ehrenamtlich T\u00e4tigen machte z. B. den Aufbau der umfangreichen Datenbank im Kreis H\u00f6xter m\u00f6glich. Neben dem Naturschutz wurden aber auch Studenten der Landschaftsarchitektur an der Hochschule OWL und vom Fachgebiet Naturschutz am Fachbereich Biologie der Philipps-Universit\u00e4t Marburg zur Mitarbeit an dem Projekt motiviert. Mehrere Diplom bzw. Bachelorarbeiten sowie Projektarbeiten dokumentieren die fruchtbare Zusammenarbeit.
\nEin reger Austausch fand mit dem Landesamt f\u00fcr Umwelt, Natur und Verbraucherschutz des Landes NRW (LANUV) sowie dem Ministerium f\u00fcr Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes NRW (MKUL) statt, welche zeitgleich eine Studie zu den Auswirkungen von Klimaver\u00e4nde-rungen auf die Biologische Vielfalt in Auftrag gegeben hatten.
\nAuf das Projekt selbst wird seit Mitte 2008 auf der Homepage der Landschaftsstation im Kreis H\u00f6xter aufmerksam gemacht (www.landschaftsstation.de). Eine eigene Homepage zu dem Projekt wurde im M\u00e4rz 2009 freigeschaltet (www.klimawandel-projekte.de). Neben einer Einf\u00fchrung in die Problematik werden dort wesentliche Teile der Ergebnisse f\u00fcr die breite \u00d6ffentlichkeit verf\u00fcgbar gemacht und aktualisiert. Weiterhin wurden mehrere Publikationen zu den Zielen und den Ergebnissen des Projektes erstellt bzw. werden aktuell vorbereitet (z. B. HILL et al. 2008, BRUNZEL et al. 2011).
\nDem Fachpublikum wurden erste Ergebnisse aus dem M\u00e4rkischen Kreis im Rahmen des 11. UFZ-Workshop zur Populationsbiologie von Tagfaltern und Widderchen von 26.-28.2.2009 zur fachlichen Diskussion vorgestellt. Weitere Vortr\u00e4ge, in denen das Projekt, seine Ziele und Zwischenergebnisse dargestellt und diskutiert wurden, fanden u. a. im Naturschutzseminar des Fachbereichs Biologie der Philipps-Universit\u00e4t Marburg und mehrfach im Tier\u00f6kologischen Seminar des Fachbereichs Landschaftsarchitek-tur der Hochschule Ostwestfalen-Lippe statt.
\nEnde Februar 2010 fand der 12. UFZ-Workshop zur Populationsbiologie von Tagfaltern und Widderchen statt, der von den Projektteilnehmern mit ausgerichtet wurde. Ein Nachmittag wurde dem Themenkreis Klimawandel und tagfliegende Schmetterlinge gewidmet und vom UFZ und der Landschaftsstation im Kreis H\u00f6xter gemeinsam vorbereitet und gestaltet. Der Workshop bot die M\u00f6glichkeit, das Projekt und die bisherigen Ergebnisse intensiv mit einem breiten Fachpublikum (mehr als 100 Teilnehmer) zu diskutieren. Das DBU-Projekt war mit drei eigenen Vortr\u00e4gen vertreten.<\/p>\n
Publikationen:
\nBRUNZEL, S., A. APARICIO, M. LOHR & B. BEINLICH (2011): Ver\u00e4nderungen von Tagfaltergemeinschaften – Einfluss klimatischer Faktoren auf Artenh\u00e4ufigkeiten im westlichen Weserbergland und im M\u00e4rkischen Sauerland. – Naturschutz und Landschaftsplanung 48(8): 244-252
\nHILL, B.T., S. BRUNZEL, B. BEINLICH & F. GRAWE (2008): Auswirkungen des Klimawandels auf Tagfalter-z\u00f6nosen des Weserberglandes und M\u00e4rkischen Kreis (Sauerland). – Beitr\u00e4ge zur Naturkunde zwischen Egge und Weser, Bd. 20:86-92<\/p>\n
Eine weitere Ver\u00f6ffentlichung der Endergebnisse des Gesamtprojektes ist f\u00fcr das Jahr 2013 vorgesehen. Die Aktualisierung der Projekt-Homepage wird zurzeit vorgenommen, so dass dort die Endergebnisse noch im Jahr 2012 verf\u00fcgbar sind.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die gew\u00e4hlte Vorgehensweise hat sich trotz Schwierigkeiten bei der statistischen Absicherung der vorliegenden Langzeit-Monitoring-Daten und der fehlenden Prognosen bez\u00fcglich der lokalen Ver\u00e4nderungen bei den Niederschl\u00e4gen (insbesondere deren Verteilung \u00fcber das Jahr) bew\u00e4hrt, sodass \u00c4nderungen bei den Zielsetzungen nicht notwendig wurden. Die zun\u00e4chst nicht vorgesehene Auswertung aller verf\u00fcgbaren Daten in Form von \u00c4nderungen der Rasterfrequenzen hat zwar zu einem erheblichen Mehraufwand gef\u00fchrt (der aber weitgehend ehrenamtlich bzw. im Rahmen von studentischen Arbeiten abgeleistet wurde), war aber f\u00fcr die Analyse der Bestandsver\u00e4nderungen im Kreis H\u00f6xter unentbehrlich. Diese \u00c4nderung hat sich insgesamt \u00e4u\u00dferst positiv f\u00fcr das Projekt ausgewirkt, zumal die erhobenen Daten mittel- bis langfristig dazu dienen werden, Reaktionen der Falterz\u00f6nosen und der Zielarten auf klimatische Ver\u00e4nderungen und auf die durchgef\u00fchrten Optimierungsma\u00dfnahmen in den Gebieten zu dokumentieren und die Effizienz der Anpassungsstrategien zu \u00fcberpr\u00fcfen.
\nObwohl eine statistische Absicherung der vorliegenden Langzeit-Monitoring-Daten hinsichtlich klimainduzierter Ver\u00e4nderungen schwierig ist, liegt es auf der Hand, dass ohne die Umsetzung geeigneter Ma\u00dfnahmen das langfristige \u00dcberleben einiger der Zielarten nicht oder nur unter betr\u00e4chtlichen Bestandseinbu\u00dfen m\u00f6glich ist.
\n\u00c4nderungen an den Zielsetzungen wurden w\u00e4hrend der Projektlaufzeit nicht notwendig, dass Vorhaben wurde insofern antragsgem\u00e4\u00df durchgef\u00fchrt.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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