Auswirkungen des Klimawandels auf Raubtierpopulationen
Es ist wichtig, ein Verständnis dafür zu erlangen, wie Pflanzen- und Tierpopulationen mit dem Klimawandel zurechtkommen und welche Fähigkeiten sie besitzen, bei steigenden globalen Temperaturen und Umweltveränderungen weiter zu bestehen. Die Wissenschaft weiß heute, dass Umweltveränderungen bei Tieren, die vom Klimawandel beeinträchtigt werden, mit evolutionären Veränderungen einhergehen können, doch noch ist nur wenig darüber bekannt, welche Rolle Umweltveränderungen für genetische Merkmale spielen. Die EU-finanzierte Studie EcoEvoClim widmet sich der Erforschung der Rolle der genetischen Variation und Plastizität in evolutionären Reaktionen bei Raubtieren. Das Forschungsteam unter der Leitung von Laura Gangoso verwendete Kolonien des Eleonorenfalken (Falco eleonorae) auf den Kanarischen Inseln, Spanien, als Modellsystem, um farbliche Veränderungen der Tiere in Verbindung mit Verhaltensmerkmalen zu untersuchen.
Weitreichende Auswirkungen
Aufgrund des Klimawandels haben die Zugvögel ihr Brutverhalten verändert. Die Vögel, die in Europa brüten und südlich der Sahara überwintern, haben ihre Brutzeit vorgezogen, während diejenigen, die nördlich der Sahara überwintern, später brüten. „Die Eleonorenfalken der kanarischen Population können als Indikatortiere für Umweltprozesse betrachtet werden, die in großräumigen Gebieten auftreten“, sagt Gangoso. Das Forschungsteam untersuchte die Rolle der genetischen Variation anhand der unterschiedlichen Farben des Gefieders sowie die Plastizität (die Fähigkeit der Vögel, ihr Brut- und Jagdverhalten anzupassen). Es analysierte, wie sich der Klimawandel auf den Zusammenhang zwischen Spitzenzeiten mit übermäßigem Zugang zu Futter und der Brutzeit dieses spezialisierten Räubers auswirkte. Gangoso und ihr Team entschlüsselten den Mechanismus, wie atlantische Passatwinde über die Überlebensfähigkeit der Eleonorenfalkenpopulation von den Kanarischen Inseln entscheiden. „Diese Studie ist ein gutes Beispiel für die Notwendigkeit, interdisziplinäre Methoden anzuwenden, um komplexe Fragen beantworten zu können“, bemerkt Dr. Gangoso. Das Team nutzte Feldbeobachtungen, GPS-Verfolgung der Falken, Radarüberwachung und Simulationsmodelle der Beute, um den Einfluss von regionalen Winden einzubeziehen.
Überwachung und Modellierung zur Reduzierung von Ungewissheiten
Das Team des Projekts EcoEvoClim entwickelte ein Modell, mit dem sich 90 % der Variation der jährlichen Produktivität der Falken über ein Jahrzehnt hinweg erklären lässt. Das Modell ist damit ein verlässliches Prognosewerkzeug für die Fitness von Populationen. Die Studie dient als Konzeptnachweis, bei dem klimatische Bedingungen und Tierpopulationen mithilfe von langfristigen Feldüberwachungen, ausgefeilten Beobachtungstools sowie mechanistischen Modellen miteinander in Verbindung gesetzt werden. Leider gibt es nach wie vor eine gewisse Unsicherheit darüber, welche Auswirkungen der Klimawandel in Zukunft auf die untersuchte Falkenpopulation haben wird. „Obwohl die Zukunft ungewiss ist, wird die Verfügbarkeit eines kraftvollen Prognosemodells für die Fitness von Populationen die Grundlage dafür sein, exakte Vorhersagen machen zu können, wenn zuverlässige Klimamodelle vorhanden sind“, meint Gangoso. Um einschätzen zu können, welche Rolle die genetische Variation bei der Fähigkeit von Populationen spielt, sich an den Klimawandel anzupassen, analysierte das Forschungsteam des Projekts EcoEvoClim Langzeitdaten (2007-2017) über die Brutleistung der Falken im Zusammenhang mit der genetischen Färbung des Gefieders. Sie fanden heraus, dass Unterschiede in den Brutstrategien von Männchen durch Kannibalismus erklärt werden könnten, insbesondere wenn der Zugang zu Futter knapp ist. „Das deutet darauf hin, dass Verhaltensmuster bei der Paarung mit anderen Faktoren wechselwirken könnten, was dazu führt, dass bei dunklen Männchen nur unter gewissen Umweltbedingungen eine höhere Brutleistung beobachtet werden kann“, erklärt Gangoso. Die Forscherinnen und Forscher des Projekts sind noch dabei, die ökoevolutionäre Reaktion von Raubtierpopulationen auf phänologische (lebenszyklische) Unausgewogenheiten aufgrund des Klimawandels zu analysieren. „Hierbei handelt es sich um ein Langzeitprojekt und ich hoffe, dass es in der Zukunft weitergeführt werden kann“, schließt Gangoso.
Schlüsselbegriffe
EcoEvoClim, Klimawandel, Eleonorenfalke, Raubtierpopulation, genetische Variation, Plastizität, evolutionäre Reaktion, Fitness von Populationen