Ökosystem-Resilienz unter Klimawandel - Wirkung und Interaktion von stabilisierenden Mechanismen in mediterranen Ökosystemen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Britta Tietjen
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263483514

Ökosysteme können häufig den Einfluss von Störungen auf die Vegetation durch interne Puffermechanismen abfedern, die plötzliche, starke Veränderungen des Ökosystems zunächst verhindern. Diese Mechanismen agieren auf verschiedenen Ebenen des Systems, welche von der Population (z.B. Variabilität von Eigenschaften/Traits) über die Pflanzengemeinschaft (z.B. Arten mit ähnlicher Ökosystemfunktion) bis zur Landschaftsebene (z.B. Refugien, Selbstorganisation) reichen. Obwohl die Bedeutung von einzelnen Puffermechanismen in zahlreichen Ökosystemen untersucht wurde, fehlt bislang das Verständnis darüber, wie diese ineinander greifen. Daher ist oft unbekannt, was Ökosysteme unter heutigen Bedingungen stabilisiert und wie sich dies unter Klimawandel verändern könnte.Das Ziel dieses Projektes ist daher, den Einfluss von Puffermechanismen auf verschiedenen Ebenen des Ökosystems erst in einem artenreichen mediterranen System im Südwesten Australiens zu untersuchen und die Ergebnisse anschließend zu verallgemeinern. Die Eneabba Sandplain ist einer der globalen Biodiversitäts-Hotspots und besteht aus einer Dünenlandschaft mit dichter, sehr heterogener Strauchdecke, bei der die Rekolonisierung durch regelmäßig auftretende Feuer stattfindet. Das Projekt soll das Verständnis erhöhen, welche ökologischen Mechanismen dieses und andere Ökosysteme gegen unwirtliche Bedingungen stabilisieren, wie diese Mechanismen interagieren und welche dieser Mechanismen heute und in Zukunft von besonderer Bedeutung sind.Zu diesem Zweck werden wir ein ökohydrologisches Modell entwickeln, das die räumlich heterogene gekoppelte Dynamik von Wasser und Vegetation simuliert. Das Modell wird die Stärken zweier bisheriger Modelle in sich vereinen (Eneabba Vegetation: Esther et al. 2008, 2010, 2011; Ökohydrologie: Tietjen et al. 2009, 2010, Lohmann et al. 2012). Die Modellentwicklung und -anwendung wird eng mit umfangreichen Felduntersuchungen und Experimenten von Kooperationspartnern zu Bodenfeuchte, Wasserflüssen und Vegetationsdynamik unter heutigen und zukünftigen Klimabedingungen gekoppelt sein. Das Modell wird anschließend dazu verwendet, Szenarien zur Variabilität von Traits, der Artenzusammensetzung und der Landschaftsheterogenität auszuwerten. Dies wird dazu betragen die Mechanismen der Ökosystemresilienz und ihre Interaktionen unter heutigen Bedingungen zu verstehen, sowie die Rolle von verschiedenen Puffermechanismen und die daraus folgende zukünftige Resilienz von Ökosystemen unter Klimawandel abzuschätzen.Die Ergebnisse werden nicht nur unsere Kenntnis der spezifischen Ökosystemdynamik erhöhen, sondern auch eine neue Basis dazu bieten, Puffermechanismen und ihre Interaktionen in mediterranen Ökosystemen grundsätzlich zu verstehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Australien
• Beteiligte Personen: Professor Neal Enright, Ph.D.; Dr. Alexandra Esther; Professor Dr. Florian Jeltsch