Dynamik der Biodiversität

Inseln sind wichtige natürliche Modellsysteme für makroökologische und biogeographische Studien. Die Isolation von ozeanischen Inseln ermöglicht es uns, ökologischen Wandel nach der Ankunft von neuen Arten oder auch Menschen zu untersuchen. Auch auf Inseln werden Bohrkerne gezogen, welche fossile Pollen enthalten. Diese fossilen Pollen werden als Indikatoren für vergangene Vegetation und Änderungen in der Vegetation genutzt. Mithilfe von öffentlich zugänglichen Pollendaten untersuchen wir, wie sich Vegetationsgemeinschaften seit der Ankunft von Menschen auf Inseln immer schneller verändern und wie sich diese Änderungen in den Funktionen von Ökosystemen widerspiegelt.

Nogue et al. (2021) The human dimension of biodiversity changes on islands, Science

Walentowitz et al. (2023) Long-term trajectories of non-native vegetation on islands globally, Ecology Letters

Strandberg et al. (2024) Floristic homogenization of South Pacific islands commenced with human arrival, Nature Ecology & Evolution

Vor ungefähr 130.000 Jahren war die letzte Warmzeit, während welcher die klimatischen Bedingungen ähnlich zu denen von heute waren und Großherbivoren wie Elefanten, Mammuts und Bisons in Europa gelebt haben. Obwohl diese Tiere mehrere Warm- und Kaltzeiten überlebt haben, sind sie während der letzten Eiszeit ausgestorben, höchst wahrscheinlich aufgrund des gleichzeitigen Drucks von sehr kalten Temperaturen und menschlicher Aktivität. Naturschutzaktivitäten bemühen sich um die Wiederherstellung von möglichst natürlichen Ökosystemen. Wir untersuchen ob Großherbivoren unter heutigen Klimabedingungen noch in Europa leben könnten, was dafür sprechen würde, dass Europas natürliche Landschaften offen und mosaikartig beschaffen wären.

Aufgrund des fortschreitenden, menschengemachten Klimawandels wird das Aussterben von zahlreiche Arten vorhergesagt. Wissenschaftler erwarten, dass infolge dessen die Biodiversität weltweit abnehmen und dies negative Konsequenzen für das Wohlbefinden von Menschen und Natur haben wird. Üblicherweise wird das Aussterberisiko vorhergesagt, indem berechnet wird, wie viel geeigneter Lebensraum in Zukunft verlorgen gehen wird ausgehend von heutigen Klimabedingungen. Allerdings exisiteren die meisten Arten bereits seit tausenden wenn nicht sogar Millionen von Jahren auf unserer Erde – wie auch ihre Vorfahren. Während dieser Zeit haben sich ihre Wärmetoleranzen entwickelt. Deshalb nehmen wir an, dass die Klimageschichte der Erde beeinflusst wie existenzbedrohend der aktuelle Klimawandel für Arten ist. Ergebnisse zeigen, dass synergetische Klimaänderungen, d.h. eine kurzzeitige Erwärmung, wie der aktuelle Klimawandel eine ist, folgend auf eine langzeitige Erwärmung, das Aussterberisiko bis zu 40% erhöhen kann. Im Gegensatz dazu sind antagonistische Klimaänderungen, d.h. wenn eine kurzzeitige Erwärmung auf eine langzeitige Abkühlung folgt, weniger bedenklich. Ein möglicher Mechanismus hinter diesem Muster ist Nischenkonservatismus, d.h. die Vererbung von Wärmetoleranzen zwischen verwandten Arten.

Mathes et al. (2021) Deep-time climate legacies affect origination rates of marine genera, PNAS

Mathes et al. (2021) Extinction risk controlled by interaction of long-term and short-term climate change, Nature Ecology & Evolution