Genetik der arktischen Pflanzenwelt durch Klimawandel ernsthaft bedroht
In einer neuen EU-finanzierten Studie haben österreichische, französische und norwegische Forscher herausgefunden, dass die infolge des Klimawandels steigenden Temperaturen unterschiedliche genetische Konsequenzen für vereinzelte arktische Pflanzenarten haben werden. Es ist zu hoffen, dass diese neuen Ergebnisse die künftigen Bemühungen zur Erhaltung der Vielfalt in der Region auf ein Ziel ausrichten und den Wissenschaftlern helfen, Prioritäten bei der Erhaltung der Arten zu setzen. Während die Forscher erwarten, dass die meisten Pflanzenarten einen Teil ihres derzeitigen Lebensraums infolge des Klimawandels verlieren werden, zeigt diese neue Studie, dass innerhalb einer Pflanzenart nicht alle Pflanzen die gleichen genetischen Folgen erleben werden. Die Studie, die in der Fachzeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlicht wurde, wurde zum Teil durch das Projekt ECOCHANGE ("Challenges in assessing and forecasting biodiversity and ecosystem changes in Europe") finanziert, das mit 6.999.998 EUR im Rahmen des Sechsten Rahmenprogramms (RP6) der EU unterstützt wurde. Im Laufe der Zeit wird sich der Klimawandel immer stärker auf die biologische Vielfalt auswirken. Davon werden die Arktis und alpine Umgebungen besonders betroffen sein, die extremsten klimatischen Veränderungen ausgesetzt sind. Daher ist es wichtig, die genetischen Konsequenzen der Erwärmung auf die biologische Vielfalt zu untersuchen. Das Team untersuchte 10.000 Proben von 27 Pflanzenarten aus der Arktis und einigen alpinen Regionen Mitteleuropas. Obwohl mehrere frühere Studien sich bereits auf die Erforschung der Folgen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt konzentriert haben, haben nur sehr wenige die genetischen Variationen innerhalb einer bestimmten Spezies berücksichtigt und sich stattdessen auf eine Art als Ganzes konzentriert. Die Ergebnisse zeigen, dass Arten, die ihre Samen durch den Wind und mithilfe von Vögeln verteilen, in einem wärmeren Klima weniger von ihrer genetischen Vielfalt verlieren werden, als Spezies, die ihre Samen örtlich stark begrenzt verbreiten. Leitautorin Inger Greve Alsos vom Universitätszentrum Svalbard in Norwegen sagt: "Diese Studie verwendet erstmalig empirische Daten, um für mehrere Pflanzenarten den Verlust der genetischen Vielfalt durch den Verlust von Lebensraum unter verschiedenen Klimaszenarien einzuschätzen. Genetische Variation ist für die Anpassung der Arten an ein verändertes Klima ausschlaggebend. Wenn eine Art mit begrenztem Samenverbreitungsgebiet aus einer Region verschwindet, bedeutet dies, dass diese Spezies als Ganzes einen unwiderruflichen Verlust der genetischen Vielfalt erleben wird." Ein Beispiel dafür ist der Gletscher-Hahnenfuß (Ranunculus glacialis). Diese Art wächst nur auf Berggipfeln und hat nur einen geringen Genfluss zwischen den Populationen. Daher ist zu erwarten, dass sie einen großen Teil ihrer genetischen Vielfalt in einem wärmeren Klima verlieren wird. Die Zwergbirke (Betula nana) dagegen wird sich an ein wärmeres Klima besser anpassen können, weil diese Art ihre Samen mit dem Wind verteilt und lange, über 100 Jahre, lebt. Die Zwergbirke braucht sich nicht zu sorgen, da zwischen den Populationen ein ausreichender Genfluss vorhanden ist. Auch die Wuchsform einer Spezies ist wichtig. Da Bäume und Sträucher in der Regel größer sind und länger leben als Kräuter, verbreiten und erhalten sie ihre Gene besser diese. Einige Arten können eine Reduzierung von bis zu 80% ihres Lebensraumes erleben, aber immer noch über 90% ihrer genetischen Vielfalt erhalten. Andere Arten können bereits die Hälfte ihrer genetischen Vielfalt verlieren, wenn ihr Lebensraum nur um 65% reduziert wird. Bislang wurden viele fortgeschrittene Modellierungsansätze verwendet, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Artenvielfalt und die Ökosysteme zu bewerten. Unter diesen Einschätzungen gibt es erweiterte sozioökonomische Szenarien und Projektionen zur Verteilung der Arten, Gemeinschaften und Biome und zum Funktionieren von Ökosystemen. Allerdings stoßen auch diese Ansätze an ihre Grenzen. Erstens sind das Wissen und die Daten über die frühere Verbreitung der Arten noch begrenzt, doch müssen diese für die Vergangenheit geprüft werden bevor sie in die Zukunft projiziert werden. Wir brauchen zuverlässige Schätzungen zur Migration der Arten, um zu beurteilen, ob diese in der Lage sein werden, mit dem rasanten globalen Wandel Schritt zu halten. Darüber hinaus sind einige der wichtigsten Annahmen der Modelle, wie Nischen-Stabilität über Zeit und / oder Raum, nicht sehr ausführlich überprüft. Die Forscher glauben auch, dass wir verlässlichere Schätzungen von Unsicherheiten in Modellvorhersagen benötigen. Das übergeordnete Ziel von ECOCHANGE, das 2007 gestartet wurde und im März 2012 endet, ist es, diese Grenzen durch die Integration verschiedener Modellierungsansätze, die derzeit im Einsatz sind (Nischen-basierte, dynamische, Verbreitung, usw.) auszuloten und durch die Entwicklung robuster Methoden die mit diesen Projektionen verbundenen Unsicherheiten einzuschätzen.Weitere Informationen erhalten Sie hier: The University Centre in Svalbard (UNIS): http://www.unis.no/
Länder
Österreich, Frankreich, Norwegen