Fortschreitender Klimawandel bedroht Europas Gebirgsflora

Publikation in "Science"

Die Bergpflanzen Europas wandern in höhere Lagen - das konnten nun WissenschafterInnen der Universität Wien und der Österreichischen Akademie der Wissenschaften nach jahrzehntelanger Forschung nachweisen. Das Höhersteigen der Arten führt oft zu einem Anstieg der Artenzahl in den Gipfelbereichen, wenn sich Pflanzen tieferer Lagen weiter oben ansiedeln. Es kann aber auch zu einem Rückgang der Artenvielfalt führen. Die Ergebnisse der Studie erscheinen aktuell im renommierten Fachjournal "Science".

Grundlage der Publikation waren detaillierte Untersuchungen auf 66 Berggipfeln zwischen Nordeuropa und dem südlichen Mittelmeergebiet in den Jahren 2001 und 2008. Das internationale ForscherInnenteam unter der Leitung von BiologInnen des Departments für Naturschutzbiologie, Vegetations- und Landschaftsökologie der Universität Wien und dem Institut für Gebirgsforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) erhob alle Pflanzenarten in den oberen Gipfelbereichen nach einer standardisierten Aufnahmemethodik. Koordiniert wurde die Arbeit von Harald Pauli, Michael Gottfried, Stefan Dullinger und Georg Grabherr.

Pflanzenvielfalt in der Mittelmeerregion geht zurück

Eine Zunahme der Artenzahlen konnte nur auf den Bergen Nord- und Zentraleuropas festgestellt werden. Im Gegensatz dazu stagnierte oder verringerte sich die Anzahl der Arten auf so gut wie auf allen untersuchten Bergen der mediterranen Region. "Der Rückgang auf den Gipfeln im Süden Europas ist besonders beunruhigend, weil die Gebirge im Mittelmeergebiet eine einzigartige Pflanzenwelt beherbergen, die zu einem Großteil aus nur dort lebenden Arten besteht - diese Bergblumen finden sich nirgendwo sonst auf der Erde", sagt Harald Pauli vom internationalen Forschungsprogramm GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments) und Erstautor der Studie.

Die Gipfelfluren weiter nördlich, etwa in den Alpen oder in Skandinavien, erfuhren hingegen eine Anreicherung der Flora. Aufgrund dieses Ergebnisses stellt sich die Frage, ob das ein Anzeichen dafür ist, dass Alpenblumen im Norden weniger gefährdet sind. "Ich fürchte nein", sagt Michael Gottfried vom GLORIA-Koordinationsteam, "weil die neu hinzukommenden Pflanzen überwiegend weit verbreitete Arten aus tieferen Lagen sind, die den Konkurrenzdruck auf die selteneren kälteliebenden Alpenblumen erhöhen."

Schnee sichert das Überleben der Pflanzen auf mediterranen Bergen

Die hohen mediterranen Gebirge sind kleinflächige kalte Lebensräume, die sich wie Inseln im viel wärmeren Umland verteilen. Regenarme Sommer sind charakteristisch für die gesamte Region um das Mittelmeer. In den Hochgebirgen fällt fast der gesamte Niederschlag in Form von Schnee im Winter und Frühjahr. Das Schmelzwasser ist deshalb für die mediterranen Hochgebirgspflanzen essentiell für die Wachstumsperiode während der trockenen Sommer.

Weniger Schnee vermindert Flora

"Die Artenverluste wurden überwiegend auf den niedrigeren Gipfeln beobachtet, wo wir einen stärkeren Wassermangel erwarten als auf den schneereicheren höheren Gipfeln", fügt Pauli hinzu. Ein Großteil der mediterranen Gebiete erfuhr in den letzten Jahrzehnten sowohl einen Temperaturanstieg als auch einen Rückgang der Niederschläge. Die Prognosen für die folgenden Dekaden lassen auf eine Fortsetzung dieses Trends schließen. Damit ist von einer weiteren drastischen Einengung der Habitate für kälteliebende Pflanzen auszugehen.

Georg Grabherr, Leiter von GLORIA, sagt abschließend: "Drastische Auswirkungen des Klimawandels auf die Pflanzenwelt der Berge sind nicht nur in Europe sondern weltweit zu erwarten, sei es durch Effekte der Erwärmung oder in Kombination mit Trockenstress. Wenn auch möglicherweise manche Gebirgspflanzen standhalten können oder neue Habitate finden, ist eine Fortsetzung des Arten-Monitoring jedenfalls unerlässlich für die Erfassung und Aufklärung der ökologischen Auswirkungen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt des Pflanzenlebens der Gebirge."

Das GLORIA-Netzwerk

GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments) umfasst ein Netzwerk der internationalen ökologischen Klimafolgenforschung, das sich auf die Auswirkungen des Klimawandels auf Gebirgsökosysteme und ihre Artenvielfalt spezialisiert hat. Vor etwa zehn Jahren wurde das GLORIA-Netzwerk in Europa gegründet und die Beobachtungsstandorte der gegenwärtigen Studie eingerichtet. Mittlerweile kommt das standardisierte GLORIA Monitoring-Programm weltweit in über 100 Untersuchungsgebieten auf sechs Kontinenten zur Anwendung. Die mehr als 100 Forschungsteams wiederholen die Untersuchungen in Abständen von fünf bis zehn Jahren.


English Version:
Accelerating climate change exerts strong pressure on Europe's mountain flora

A pan-European study published in Science shows that mountain plants across the continent are moving to higher altitudes. This often results in raised species numbers on mountain tops, when colonizers from lower down start to dwell on the summits. This study, however, also shows that upward shifts can lead to a reduction in species richness. The paper is based on detailed surveys of 66 mountain summits distributed between the north of Europe and the southern Mediterranean Sea. An international research group, led by the Austrian Academy of Sciences and the University of Vienna, mapped all plant species at each site in 2001 and 2008 using the same standardized procedures. The study was coordinated by Harald Pauli, Michael Gottfried, Stefan Dullinger and Georg Grabherr.

Increasing species numbers were only found on summits of northern and central Europe. By contrast, species numbers were stagnating or declining at nearly all sites in the Mediterranean region. Harald Pauli from the Global Observation Research Initiative in Alpine Environments (GLORIA) programme, which coordinated the study, said, "Our results showing a decline at the Mediterranean sites is worrying because these are the mountains with a very unique flora and a large proportion of their species occur only there and nowhere else on Earth".

On summits further north in Europe, more plant species are prospering. This could be taken to indicate that these are much safer sites for alpine flowers. Michael Gottfried from GLORIA's coordination team said, "I'm afraid that this is not necessarily the case because the newly appearing plants are predominantly more widespread species from lower elevations and will pose increasing competition pressure on the rarer cold-loving alpine flowers".

The uppermost tips of Mediterranean mountains are rather small patches of cold habitats, spread like islands over a sea of much warmer lowlands. Lowland areas and the mountains are exposed to a characteristic dry season in summer. In the higher altitudes, precipitation mainly falls as snow during winter and spring and snowmelt is crucial for water supply of mountain plants during the arid growing season.

Harald Pauli added, "The observed species losses were most pronounced on the lower summits, where plants are expected to suffer earlier from water deficiency than on the snowier high peaks. Climate warming and decreasing precipitation in the Mediterranean during the past decades fit well to the pattern of shrinking species occurrences. Additionally, much of the Mediterranean region is projected to become even dryer during the upcoming decades".

Georg Grabherr, chair of GLORIA, said, "Impacts of climate change, either through warming or combined with increased drought stress, are likely to threaten alpine plants not only on the continent, but even on the world-wide level. A number of mountain plants may resist or find colder substitute habitats somewhere in a rugged mountain terrain. Continued species monitoring will be vital for tracing ongoing ecological impacts on the diversity of alpine plant life".

The GLORIA network

GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine Environments) aims to establish and maintain a site-based monitoring network for the long-term observation of high mountain plants. It was commencing in Europe about a decade ago, when the sites used in this study were established. By now, the GLORIA monitoring programme was applied by more than 100 research teams and in over 100 mountain regions on six continents. Researchers will return to their sites every five to ten years.


www.gloria.ac.at


Publikation:
Recent plant diversity changes on Europe's mountain summits: Harald Pauli, Michael Gottfried, Stefan Dullinger, Otari Abdaladze, Maia Akhalkatsi, José Luis Benito Alonso, Gheorghe Coldea, Jan Dick, Brigitta Erschbamer, Rosa Fernández Calzado, Dany Ghosn, Jarle I. Holten, Robert Kanka, George Kazakis, Jozef Kollár, Per Larsson, Pavel Moiseev, Dmitry Moiseev, Ulf Molau, Joaquín Molero Mesa, Laszlo Nagy, Giovanni Pelino, Mihai Puscas, Graziano Rossi, Angela Stanisci, Anne O. Syverhuset, Jean-Paul Theurillat, Marcello Tomaselli, Peter Unterluggauer, Luis Villar, Pascal Vittoz, Georg Grabherr. Science, April 20, 2012.
doi:10.1126/science.1219033


Wissenschaftlicher Kontakt:
MMag. Dr. Michael Gottfried
Department für Naturschutzbiologie, Vegetations- und Landschaftsökologie
Universität Wien
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T +43 1 4277-543 72
M +43 676 307 76 69
michael.gottfried@univie.ac.at

Mag. Dr. Harald Pauli
Institut für Gebirgsforschung: Mensch und Umwelt
Österreichische Akademie der Wissenschaften (ÖAW)
c/o Universität Wien
Rennweg 14, 1030 Wien
T +43 1 4277-543 83
M +43 699 108 744 92
harald.pauli@univie.ac.at


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