FOR 1246:  Kilimanjaro ecosystems under global change: Linking biodiversity, biotic interactions and biogeochemical ecosystem processes

• Fachliche Zuordnung: Biologie ; Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin ; Geowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 107847609

Tropische Bergökosysteme und die von ihnen bereitgestellten Ökosystemleistungen sind durch die kombinierten Effekte von Klima- und Landnutzungswandel gefährdet. In der Folge werden wichtige Ökosystemleistungen wie die zur Verfügung Stellung von Wasser, Nahrung und Biomasse, Erosionskontrolle, Speicherung von Kohlenstoff und Nährstoffen, Regulation des Klimas, Zersetzung, Bestäubung, Samenausbreitung und die biologische Schädlingsbekämpfung gestört. Ökosystemleistungen, insbesondere diejenigen, die auf biogeochemischen und biotischen Ökosystemprozessen beruhen, sind eng mit der biologischen Diversität auf der genetischen, Arten- und Gemeinschaftsebene verknüpft, aber wir wissen nur wenig über die Rückkopplungen zwischen diesen Ebenen und über die Mechanismen, über welche die Biodiversität mit der Resilienz und Anpassungsfähigkeit von Ökosystemen verbunden ist.In unserem Projekt wurden gleichzeitig die Biodiversität und Ökosystemprozesse entlang eines Höhengradienten in natürlichen und in vom Menschen gestörten Ökosystemen am Kilimandscharo (Tansania, Afrika) erfasst. Während der ersten beiden Projektphasen etablierten wir eine umfangreiche Forschungsinfrastruktur und ein gemeines Studiendesign, welches 13 wichtige natürliche, gestörte und anthropogene Vegetationstypen entlang eines Höhengradienten von tropischer Savanne bis zu afroalpinen Strauchgesellschaften repräsentiert. Wir erfassten die ökoklimatische Dynamik und eine Vielzahl von Ökosystemeigenschaften wie z.B. Nährstoffverfügbarkeit, Wasser-, Kohlenstoff- und Stickstoff-Umsatz und -flüsse, Spurengasemissionen, sowie Pflanzen- und Wurzelbiomasse. In den gleichen Ökosystemen wurde die Diversität der Pflanzen, Vögel, Fledermäuse, Bodenarthropoden, ausgewählter Insektengruppen und damit verbundener biotischer Interaktionen, insbesondere Zersetzung, Bestäubung, Samenausbreitung, Herbivorie und Prädation quantifiziert.In der dritten und letzten Phase werden wir die Forschergruppe in sechs Syntheseprojekte umstrukturieren, welche die Expertise, Daten und Ergebnisse der früheren sieben Teilprojekte integriert, um übergeordnete, interdisziplinäre Fragen und Hypothesen zu adressieren. Wir werden (1) Informationen aus der Fernerkundung mit Biodiversität und biotischen und biogeochemischen Prozessen und Ökosystemfunktionen verknüpfen, (2) die funktionellen Verbindungen zwischen Landnutzung, Klima, Bodeneigenschaften und biogeochemischen Kreisläufen untersuchen, (3) den Einfluss von Landnutzung und Klima auf Pflanzengemeinschaften und pflanzliche Ökosystemfunktionen analysieren, (4) die Mechanismen aufdecken, welche Biodiversität, mutualistische Tier-Pflanzen-Interaktions-Netzwerke und Ökosystemfunktionen verbinden, (5) die Bedeutung der Biodiversität für Ökosystemfunktionen und –stabilität unter Klima- und Landnutzungswandel adressieren, und (6) die vorhandenen Informationen über den Schutz und die nachhaltige Nutzung von Arten, Biodiversität, Ökosystemen und Ökosystemleistungen synthetisieren.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Norwegen, Schweiz, Tansania

Projekte

• Einflussvariablen von Wasserfluss und Kohlenstoffhaushalt entlang von Landnutzungs- und Klimagradienten (Antragstellerinnen / Antragsteller Bogner, Christina ;  Hertel, Dietrich ;  Huwe, Bernd )
• Funktionale Pflanzenmerkmale übersetzt in Vegetationsdynamik - Verbindung von Umweltfaktoren, funktionaler Diversität und Kohlenstoffspeicher (Antragsteller Huth, Andreas ;  Kleyer, Michael )
• Koordinationsfonds (Antragstellerin Böhning-Gaese, Katrin )
• Syntheseprojekt 1: Biodiversitäts- und Ökosystemfernerkundung (Antragsteller Brandl, Roland ;  Huth, Andreas ;  Nauss, Thomas )
• Syntheseprojekt 2: Funktionale Zusammenhänge zwischen Landnutzung, Klima und biogeochemischen Stoffkreisläufen (Antragstellerinnen / Antragsteller Bogner, Christina ;  Hertel, Dietrich ;  Huth, Andreas ;  Kiese, Ralf ;  Kuzyakov, Yakov )
• Syntheseprojekt 3: Aufbau von Pflanzengemeinschaften: Treibende Kräfte und Ökosystemauswirkungen (Antragsteller Fischer, Markus ;  Hemp, Ph.D., Andreas )
• Syntheseprojekt 4: Vorhersage von Ökosystemfunktionen aus der funktionellen Diversität von Lebensgemeinschaften und aus Interaktionsnetzwerken zwischen Tieren und Pflanzen (Antragstellerinnen / Antragsteller Böhning-Gaese, Katrin ;  Schleuning, Matthias ;  Tschapka, Marco )
• Syntheseprojekt 5: Steuerung von Biodiversität und Beziehungen zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen entlang von Klima- und Landnutzungsgradienten (Antragsteller Brandl, Roland ;  Steffan-Dewenter, Ingolf )
• Syntheseprojekt 6: Wissenschaftliche Grundlagen des Schutzes und der nachhaltigen Nutzung von Biodiversität und Ökosystemleistungen (Antragsteller Fischer, Markus )
• Zentrale Datenbank, Kommunikationsplattform und Datensynthese in der Forschungsgruppe KiLi (Antragsteller Nauss, Thomas ;  Steffan-Dewenter, Ingolf )
• Zentrale Datenbank und Kommunikationsplattform (Antragstellerinnen / Antragsteller Böhning-Gaese, Katrin ;  Nauss, Thomas ;  Steffan-Dewenter, Ingolf )

• Partnerorganisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Sprecherin: Professorin Dr. Katrin Böhning-Gaese