Hintergrundelement

Wer schützt die Natur vor dem Klimawandel?

Vielfältige Lebensräume werden künftig noch größere Bedeutung erlangen

Monatelang fiel mancherorts kein Niederschlag, die Temperaturen erreichten über Wochen Rekordniveau. Was Urlauber vielleicht noch freute, bedeutete für die Natur extremen Stress. Der Sommer 2018 hat Spuren hinterlassen. In der Natur, aber auch in den Köpfen der Menschen. Der Klimawandel hat Berlin und Brandenburg erreicht – nur wie sollen wir auf ihn reagieren?

Was intakte Ökosysteme noch halbwegs verkraften, kann für bereits geschädigte Ökosysteme fatale Auswirkungen haben: Hitze, Dürre, Stürme und andere Extremereignisse. Waldbränden zum Beispiel fallen bei anhaltender Trockenheit und Hitze vor allem zersiedelte, zerschnittene und genutzte Wälder zum Opfer, während bei naturnahen Wäldern die Brandgefahr weit geringer ist – und zwar in allen Klimazonen, in den borealen Wäldern Russlands oder Kanadas ebenso wie in den subtropischen und tropischen Breiten des Mittelmeerraums oder Kaliforniens. In Amazonien wächst derzeit die Sorge, dass schon bald der Punkt überschritten wird, an dem Teile des weltgrößten Tropenwaldsystems in Folge von Dürre kollabieren werden. Vielerorts ist selbst das Absterben robuster, langlebiger Gehölzarten zu beobachten. Betroffen sind häufig Nadelbäume wie Wacholder, Kiefern und Fichten, sogar Mammutbäume sterben ab. Auch Gewässer und Feuchtgebiete trocknen aus – prominente Beispiele wie der Aralsee oder der Tschadsee verdeutlichen, wie sich die Wirkungen des Klimawandels durch nicht nachhaltige Land- und Wassernutzung verstärken. Korallenriffe leiden vor allem unter der Kombination von stofflichen Einträgen und Sedimentfracht, der Versauerung der Meere und ansteigenden Temperaturen. Mangrovenwälder und andere Küstenökosysteme sind vielerorts von schnellem Meeresspiegelanstieg bedroht. Weniger bekannt ist, dass der Klimawandel selbst vor Wüstenökosystemen nicht haltmacht. Auch an extremen Standorten, wie der Mohave in Nordamerika, lässt sich nachvollziehen, wie auch trockenheitsangepasste Arten lokal erlöschen.


Verändertes Brandenburg

Das Klima ist ein wesentlicher Faktor für das Vorkommen von Arten und ihrer Vergesellschaftungen in spezifischen Ökosystemen. Etabliert hat es sich im nacheiszeitlichen Geschehen letztlich über einen Zeitraum von ca. 2.500 Jahren im Auf- und Ab kleinerer klimatischer Schwankungen – wie der „Kleinen Eiszeit“ Mitte des 16. Jahrhunderts. Aktuelle Klimavorhersagen besagen, dass sich in Brandenburg neben dem kontinuierlichen Anstieg der Durchschnittstemperaturen vor allem das Verhältnis von Niederschlag zur Temperatur – die klimatische Wasserbilanz – deutlich verschieben wird: Es wird trockener.
Kurzfristig wirksamer als sich langsam verändernde Mittelwerte sind allerdings Extremereignisse. Extreme Hitze- und Dürre, wie beispielsweise die Dürreperiode des vergangenen Jahres, stellen große Belastungen für die Natur dar. Hinzu kommt die Tendenz der Niederschläge, verstärkt als extreme Regenfälle niederzugehen – auch das haben wir im vergangenen Sommer in Brandenburg erlebt. Die Folge solcher Starkregenfälle ist ein stärkerer und schnellerer Oberflächenabfluss, ohne dass das Wasser effektiv von der Vegetation genutzt werden kann. Der Norddeutsche Klimamonitor belegt, dass die Zahl der regenreichen Tage und Starkregentage zugenommen hat. Gleichzeitig ist auch die Zahl der Hitzetage angestiegen, ebenso die Zahl und Länge der Trockenperioden. Die relative Luftfeuchtigkeit ist hingegen gesunken.
Auch die Verlängerung der Vegetationsperiode – in Brandenburg von 1951 bis 2010 um fast 20 Tage – und die Verschiebung der phänologischen Jahreszeiten (der Frühling beginnt früher, der Herbst später) wirken sich auf die Lebewelt aus. In diesem Zusammenhang ist auch die Erhöhung des CO2-Gehaltes der Luft als Faktor zu erwähnen, der bei Pflanzen die Intensität der Photosynthese steigert. Seit 1870 ist der CO2-Gehalt in der Luft um 60 Prozent angestiegen und beeinflusst die Arten als „CO2-Düngung“ in unterschiedlicher Weise.
Neben der gravierenden Wirkung auf den Landschaftswasserhaushalt reagiert auch der Boden als lebendes System auf diese Einwirkungen: Abgestorbene organische Substanz wird aufgrund höherer Temperaturen schneller umgesetzt, was zu einer Abnahme der Humusvorräte führt. Gleichzeitig nimmt die Erosion des Oberbodens durch Starkregen oder Stürme zu. Hinzu kommt, dass die Bodenfeuchtegehalte im Oberboden zeitweise so stark zurückgehen, dass Pflanzen dort kaum noch verfügbares Wasser vorfinden. Eine Vielzahl von Bodenorganismen können unter diesen Verhältnissen nicht mehr existieren.

Verwundbare Vielfalt

Wenn man die Palette der Faktoren bedenkt, die auf die biologische Vielfalt einwirken, wird schnell klar, dass man das Verhalten einzelner Arten und Ökosysteme nicht vorhersagen kann. Aus heutiger Sicht sind allenfalls grobe Risikoabschätzungen möglich. Grundsätzlich werden aber alle Arten, die nur noch sehr kleine Populationen – und damit enge „genetische Flaschenhälse“ für Anpassungsprozesse aufweisen – stärker von den sehr schnell über uns hereinbrechenden Änderungen betroffen sein als Arten mit größeren Verbreitungsgebieten. Arten, die an seltene oder isolierte Lebensräume gebunden sind und zudem oft über geringe Ausbreitungsmechanismen verfügen, reagieren deutlich sensibler gegenüber Veränderungen ihres zum Teil seit Jahrtausenden angestammten „Wohngebietes“. Das betrifft beispielsweise alle Pflanzen- und Tierarten, die ihre Hauptverbreitung in nördlichen und nordöstlichen Regionen haben, den sogenannten borealen oder sogar subarktischen Arten. Beispiele hierfür sind die in kalten Quellen vorkommende Alpenplanarie (ein Strudelwurm), der flugunfähige Hochmoor-Grubenhalsläufer (ein kleiner Käfer in nährstoffarmen Niedermooren) oder der Strauß-Gilbweiderich (eine Staude der Erlenwälder). Untersuchungen des Helmholtz Zentrum für Umweltforschung Halle-Leipzig (UFZ) zu den bioklimatischen Hüllen (der Gesamtheit der Klimaparameter, die auf eine Art einwirken) einheimischer Pflanzenarten deuten darauf hin, dass beispielsweise die Sumpfdotterblume, die im Frühjahr mit ihren gelb leuchtenden Blüten einen besonderen Akzent in Erlenwäldern, Feuchtwiesen, an Ufern und Grabenrändern setzt, bei einer Temperaturzunahme von drei bis vier Grad aus unserer Region verschwunden sein wird.
Zur genetischen Ausstattung von Populationen gleicher Arten, die schon über lange Zeiten in Brandenburg leben und auch in Skandinavien oder dem Baltikum vorkommen, ist das Wissen noch sehr beschränkt. Erste Untersuchungen an Torfmoosarten zeigen, dass über die Jahrtausende der Trennung genetische Differenzierungen stattgefunden haben, die sich zumeist nicht in dem äußeren Erscheinungsbild ausdrücken, aber in physiologischen Anpassungen an ihren Lebensort deutlich werden. Wenn also Populationen in unseren Gefilden erlöschen würden, würde dies zwar oftmals nicht zu einem weltweiten Aussterben der Art führen, aber zum Verlust genetischer Vielfalt, die über einen sehr langen Zeitraum erworben wurde.

Abhängigkeit und Konkurrenz

Besonders gefährdet sind auch Arten, die durch eine enge Spezialisierung bei Nahrung, Fortpflanzung und Verbreitung von anderen Arten abhängig sind. Als Beispiel sei hier die in Brandenburg vorkommende, stark gefährdete Grüne Mosaikjungfer genannt – eine Libellenart, deren Larven nur an der Krebsschere leben können – einer ebenfalls rückgängigen Wasserpflanzenart mit nördlicher Verbreitung. Vorhersagen lassen zudem befürchten, dass sich die Vorkommensgebiete beider Arten derart verschieben werden, dass sich ihre Überlappungsräume deutlich verengen.
Auch untereinander können sich Pflanzen beeinflussen. Feldexperimente zu Pflanze-Pflanze-Interaktionen zeigten, dass die Konkurrenz um Wasser und Stickstoff unter Dürrestress deutlich zunimmt, was sich auf Blütenanzahl und Samenmenge auswirkt. Es ist zu vermuten, dass dies in naher Zukunft der stärkste Treiber von Änderungen der Artenvorkommen sein wird: Die Konkurrenzverhältnisse werden sich verschieben. Neben den klimatisch verursachten direkten und indirekten Wirkungen spielen in diesem Zusammenhang aber auch andere Stressfaktoren, wie die allgemeine Eutrophierung der Landschaft und die Ausbreitung nicht-einheimischer Arten, eine komplex verwobene Rolle.

Neuankömmlinge

Bisher ist – nach unserem Wissen – noch keine Art bekannt, die in Brandenburg aufgrund der klimatischen Entwicklungen verschwunden wäre. Jedoch ist das Ankommen wärmeliebender Arten zunehmend zu beobachten: Kleiner Blaupfeil, Südliche Mosaikjungfer, Feuerlibelle oder auch die Italienische Schönschrecke wurden im Rahmen der ökologischen Dauerbeobachtung im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin an diversen Standorten neuerdings entdeckt. Silberreiher und Nilgans fühlen sich zunehmend bei uns wohl und brüten. In der oben genannten Studie des UFZ wurden mit Blick auf das Jahr 2080 Karten zum Pflanzenartenwandel erstellt (sich verkleinernde/vergrößernde Areale, Verschwinden, Zuwandern von Arten) – Brandenburg ist darauf als die Region Deutschlands mit den stärksten Verschiebungen ausgewiesen.

Wen trifft es am stärksten?

Es stellt sich die Frage, welche Lebensraumtypen und Ökosystemausprägungen am stärksten von Klimaveränderungen betroffen sein könnten. Verschiedene Autoren haben sich damit beschäftigt, jedoch ist heutiger Konsens, dass man dazu keine pauschalen Einschätzungen geben kann, sondern differenzierte Bewertungen unter Hinzuziehung der sonstigen standörtlichen Gegebenheiten anstellen muss. Seen und Kleingewässer scheinen besonders stark durch Temperaturerhöhungen betroffen zu sein, die zu Veränderungen der Wasserzirkulation und Konkurrenzverschiebungen in den Anteilen von Algen und Blaualgen führen. Viele Moore hängen in erster Linie vom Landschaftswasserhaushalt ab. Zwergstrauchheiden sind an ein eher atlantisch geprägtes Klima gebunden – also empfindlicher gegenüber Dürreperioden, während von Gräsern geprägte Sandtrockenrasen sehr variabel auf Trockenheit reagieren können. Die besonders wertvollen, weil artenreichen Halbtrockenrasen Brandenburgs in exponierten Lagen scheinen empfindlich auf eine Frühjahrstrockenheit zu reagieren, die sich in den vergangenen Jahren deutlich verstärkt hat. In den Wäldern sind es vor allem die Veränderungen in den Grundwasserhöhen (in den dadurch direkt beeinflussten Gebieten), aber auch warme Winter werden von den einheimischen Baumarten schlechter vertragen als die frostigen. Das Neuankommen oder die Förderung von „Schad“organismen wie Insekten, Pilzen, Bakterien, die die gestressten Bäume wesentlich stärker schädigen als gesunde, scheinen für einen Großteil unserer Wälder das Hauptrisiko darzustellen und könnten in Verbindung mit Extremereignissen wie Stürmen und Hitzeperioden regelrechte Waldumwandlungen hervorrufen.
Aber wo liegen die „Tipping-points“ – die Umschlagpunkte von Ökosystemen? Wie verlaufen die Entwicklungen hin zu neuen Qualitäten? Wie werden sich die Ökosystemfunktionen im landschaftlichen Kontext verändern und damit die von uns genutzten Ökosystemleistungen? Wir können derzeit nur Vermutungen anstellen. Ohne Zweifel sind jedoch das Anpassungsvermögen und die Pufferkapazität überall dort am höchsten, wo andere Stressfaktoren weitgehend ausgeschaltet sind. Ein nährstoffarmer See ist nicht von Algenblüten betroffen, ein intaktes Moor hält das Wasser auch in Dürreperioden, ein humusreicher Waldboden und gemischte Baumbestände sind wesentlich weniger anfällig gegenüber Kalamitäten, ein gleichmäßig extensiv beweideter artenreicher Halbtrockenrasen bleibt als solcher auch bei einem Verlust von einzelnen Arten als Ökosystem erhalten.
Besonders bedeutsam ist auch die Tatsache, dass die Vegetation und vor allem die Biomasse ganz erheblich zur Kühlung und Pufferung von Schwankungen beitragen können. Biomassereiche alte Wälder sowie größere Gewässer sind die bedeutsamsten Kühlsysteme der Landschaft. Satellitengestützte Untersuchungen haben für den Landkreis Barnim ergeben, dass in diesen Ökosystemen die durchschnittliche Oberflächentemperatur in den Sommermonaten tagsüber bei unter 20 Grad Celsius liegt, während große Ackerschläge und vor allem Siedlungsräume zehn bis 15 Grad heißer sind.
Foto: Sumpfdotterblume BU: Die Sumpfdotterblume ist ein einheimischer Frühlingsbote, der an kühleres Klima angepasst ist.´Foto Vera Luthardt

Handlungsoptionen

Niemand kann die Natur – von der wir selbst ein Teil sind – vor dem Klimawandel schützen. Die Begrenzung des Klimawandels muss die größte Priorität haben. Mit dem uns heute zur Verfügung stehenden Wissen können wir allerdings einiges tun, um die Auswirkungen auf unsere Landschaft mit all ihren verschiedenen Lebensgemeinschaften zu mildern. Die Handlungsfelder lassen sich in zwei Gruppen einordnen:
- Stabilisierung unserer Ökosysteme vor allem in Bezug auf den Wasserhaushalt und die klimatische Kühlungs- und Pufferungskapazität
- Schaffung von diversen Lebensraumangeboten.
Das Hauptrisiko in Brandenburg ist das Trockenheitsrisiko. Das bedeutet, dass wir die Bemühungen um die Stabilisierung des Landschaftswasserhaushalts – den Wasserrückhalt in der Landschaft – massiv forcieren müssen. Im Sommer 2018 in renaturierten Waldmooren durchgeführte Kartierungen haben gezeigt, dass diese keinerlei „Dürreschäden“ aufwiesen, sondern bis in den Herbst hinein voll wassergesättigt waren. Ganz anders das Bild bei teilentwässerten, aber noch halbwegs naturnahen Mooren – diese erlitten einen deutlichen Trockenheitsschaden. Große Aufmerksamkeit muss zudem den oberen Grundwasserleitern gewidmet und alles unterlassen werden, was zu deren weiterer Absenkung führt. Massive Beregnung landwirtschaftlicher Flächen aus dem Grundwasserleiter heraus ist in Gebieten mit Grundwasserrückgängen stark zu hinterfragen. In den Wäldern sind es die biomassereichen, relativ alten Laubmischwälder, die zur Bildung von Grundwasser guter Qualität beitragen und Wasser zurückhalten. Sie erwärmen sich weniger stark und gleichen Temperatur- und Luftfeuchteschwankungen aus und können damit auch ausgeprägten Trocken- und Hitzeperioden besser standhalten als ausgeräumte Monokulturen. Biomasse kühlt. Deshalb muss auch in genutzten Wäldern der Vorratsaufbau viel stärker in den Fokus genommen werden.
Diverse Lebensraumangebote schaffen, heißt Schutz und Entwicklung aller natürlichen Elemente, die in die Landschaft gehören: Hierbei geht es um großräumige Strukturen, wie gut vernetzte Waldkorridore, aber auch um kleinräumige wie Hecken, Baumreihen, Steinhaufen, Kleingewässer u.v.m. Insbesondere müssen neue Landnutzungsformen von vorneherein naturschutzfachlich begleitet werden, so dass durch Nutzung auch stets eine Schaffung von Lebensraumangeboten gefördert wird.
Bei den Bewertungen von Landschaftsqualitäten sind neben dem Erhalt und der Stabilisierung des Landschaftswasserhaushalts und dem Spannen von Biotopnetzen auch Ökosystemleistungen, wie etwa mikroklimatische Pufferung und Humusbindung, stärker zu gewichten. Stabilisierung der Ökosysteme bedeutet Artenschutz. Ökosysteme mit abpuffernder Wirkung – beispielsweise Gewässer, Feuchtgebiete, Moore, Feuchtwälder, biomassereiche Wälder (insbesondere mit hohem Totholzanteil) und Grünschneisen zu und in Siedlungsräumen – haben dabei oberste Priorität. Klimaschutz und Klimawandelanpassung sind hier in direkten Synergien miteinander verbunden, da in diesen Räumen auch Kohlenstoff gebunden wird.
Man hört heute oft das Argument: „Die Bedrohungen durch Nutzungsintensivierung, verbunden mit Eutrophierung, Pestizidbelastung und Flächenversiegelung wiegen heute viel schwerer – wenn wir diese nicht in den Griff bekommen, gibt es nicht mehr viel, was der Klimawandel zerstören kann, und letztendlich ist vollkommen unklar, woran man sich anpassen soll.“ Die vergangenen zwei Jahre haben jedoch gezeigt, wie rasant die Entwicklungen verlaufen. Der Klimawandel verstärkt insbesondere über Extremereignisse alle bisherigen Bedrohungen unserer biologischen Vielfalt erheblich und unter Umständen schon sehr kurzfristig. Er muss deshalb bei heutigem naturschutzfachlichem Agieren – trotz bzw. gerade auch wegen der vielen Unbekannten – unbedingt mitgedacht werden. Ein Naturschutz, der die Notwendigkeit der Klimawandelanpassung ignoriert, wird auf mittlere Sicht scheitern.

Prof. Dr. Vera Luthardt
HNE Eberswalde, Fachbereich Landschaftsnutzung und Naturschutz
Prof. Dr. Pierre L. Ibisch
HNE Eberswalde, Fachbereich Wald und Umwelt
Verwendete Quellen können bei den Autoren angefragt werden.

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