Wie sich unser Ökosystem durch die Erderwärmung verändert
Wenn es wärmer wird, ziehen sich Menschen dünner an, schützen sich mit Sunblocker oder kühlen sich ab – doch was machen Pflanzen und Tiere? Das ausgeklügelte Ökosystem gerät durch die globale Erderwärmung aus den Fugen. Wer überleben möchte, muss sich an die neuen Gegebenheiten anpassen.
Chamäleons gelten als Meister der Tarnung und Anpassung an ihre Umgebung. Doch auch ihnen wird langsam der Boden unter den Füssen zu heiß. Einige Chamäleonarten finden sich wegen der globalen Erderwärmung auf der roten Liste wieder. Die steigenden Temperaturen bedeuten für Pflanzen und Tiere, dass sich Lebensraum und Nahrungsquellen wandeln. Dann kommen wohl aufeinander abgestimmte Abläufe und Wechselbeziehungen im Ökosystem durcheinander. Wer sich nicht daran anpassen kann, wird früher oder später aussterben.
Ein Ökosystem funktioniert wie ein Uhrwerk, bei dem alle Zahnräder ineinandergreifen. Kommt ein Bauteil aus dem Takt, dann hakt es im System. Das rührt daher, dass der Lebensraum, die Lebewesen und die unbelebten Elemente, wie Niederschlag, in enger Wechselwirkung stehen. So kann beispielsweise ein Räuber selten ohne das entsprechende Beutetier überleben. Dennoch können sich Ökosysteme anpassen, was jedoch eine längere Zeit dauert.
Ökosystem Wald
Kakteen in kargen Wüsten, feuchtigkeitsliebende Fichten im Wald: Pflanzen sind an die klimatischen Umweltbedingungen angepasst. Dabei sind Temperatur und Trockenheit entscheidend, worauf Pflanzen direkt reagieren. Ihre Lebensräume verschieben sich wegen der globalen Erderwärmung in den Norden oder in höhere Gebirgslagen. Damit kann ein gesunder Wald umgehen, indem sich das Ökosystem selber hilft – «tatkräftig» unterstützt von einer reichen Artenvielfalt. Je mehr unterschiedliche Baumarten wachsen, desto besser werden diese mit wechselnden Bedingungen fertig. Doch das Ökosystem Wald kann sich nur langsam und langfristig ändern. Wenn sich die Erde bis 2100 jedoch um mehr als zwei Grad erwärmen sollte, wären die Wälder extrem starker Trockenheit, Waldbränden, Stürmen und Schädlingsepidimien fast «wehrlos» ausgesetzt.
Baum ist nicht gleich Baum im Ökosystem Wald
Es gibt Baumarten, die Trockenheit und Wärme tolerieren. Dazu gehört die Eiche. In Mischwäldern wachsen auch Fichten, die jedoch nur auf feuchtem Boden gedeihen. Diese Baumart wird wahrscheinlich durch die künftige Trockenheit verdrängt und kann schlimmstenfalls aussterben. Erste Folgen zeigten sich nach der Rekordhitze in 2003. Im Jahr darauf wuchsen die Fichten nur leicht belaubt und starben teilweise ab. Da Pflanzen in niederschlagsarmer Zeit geschwächt sind, haben besonders Schädlinge leichtes Spiel. So litten die Fichten zusätzlich unter einer Borkenkäferplage. Die Eichen wuchsen hingegen besser als je zuvor. Bäume wachsen im Gegensatz zu ein- oder zweijährigen Pflanzen langsam. Daher können sich diese nicht so schnell auf neue Umweltsituationen einstellen. Insbesondere exotische und wärmeliebende Gewächse profitieren von der globalen Erderwärmung. So wandern Bäume, Sträucher, Kräuter, Gräser, Moose, Stauden und Blumen in neue Lebensräume ein, wobei sie oftmals angestammte Pflanzen verdrängen. Demzufolge befürchtet man, dass sich die Artenvielfalt mit steigenden Temperaturen stark minimiert.
Ökosystem Meer
Ozeane stabilisieren das Weltklima, sind Kohlendioxidfallen, produzieren Sauerstoff und sind Lebensraum für viele Meerestiere. Doch Umweltverschmutzung, Überfischung und Versauerung belasten seit längerem die Meere. Künftig kommt noch die Erderwärmung hinzu, worauf das Ökosystem vergleichsweise empfindlich reagiert. Eine Studie des Geologischen Instituts der ETH Zürich belegt, dass sich die Temperatur während der Eiszeit um zwei Grad erhöhte. Das liess den Sauerstoffgehalt im Wasser drastisch sinken und das marine Ökosystem geriet aus den Fugen. Bereits heute registriert man sauerstoffarme Zonen im nordwestlichen Pazifik. Diese „Todeszonen“ könnten sich aufgrund der Erderwärmung ausbreiten.
Die Klimaerwärmung bewirkt, dass gewisse Lebensformen von der Erde verschwinden werden. Foto: © Ian Bracegirdle / iStock / Thinkstock
Wenn sich Lebensräume verschieben, sind Tiere sehr häufig gezwungen, mit den Nahrungspflanzen oder den Beutetieren zu wandern. Das trifft besonders Lebewesen, die in kühleren Lagen zu Hause sind und nun in höhergelegene Regionen ausweichen müssen. Wer dann wenig mobil ist oder keine weitere Ausweichmöglichkeit hat, wird letztlich aussterben. Doch eine Studie zeigte, dass auch einige der «Mobilen» mit der Erderwärmung nicht Schritt halten können. Der Lebensraum der Tagfalter wanderte in den letzten 20 Jahren 239 Kilometer nach Norden. Jedoch legten die Schmetterlinge nur 114 Kilometer in die gleiche Richtung zurück. Diese Insekten dienen Vögeln als Nahrung. Deshalb schaute man sich die Wanderbewegungen der Vögel genauer an. Obwohl diese sehr grosse Distanzen zurücklegen können, bewegten sie sich nur um durchschnittlich 37 Kilometer. Generell befürchten Experten, dass die Erderwärmung Nahrungsketten und gut funktionierende Lebensgemeinschaften von Tieren auseinanderreissen wird. Inzwischen machen sich sogar Veränderungen beim Winterschlaf, beim Zugverhalten und bei der Fortpflanzung bemerkbar. Beispielhaft sei der Siebenschläfer genannt, dessen Winterschlaf sich nunmehr um mehrere Wochen verkürzt hat. Das Säugetier sucht sich Höhlen, um Nachkommen aufzuziehen. Bisher gab es keine Konkurrenz zu höhlennistenden Vögeln. Doch nun pflanzt sich der Siebenschläfer früher fort, fast zur gleichen Zeit wie beispielsweise Meisen. Deshalb geschieht es häufig, dass dieser bei der eigenen Nestsuche die bereits dort lebenden Jungvögel oder Eier frisst. Dadurch werden die Vögel nach und nach verdrängt.
Anpassung an die globale Erderwärmung: Gewinner und Verlierer
Sehr mobil und anpassungsfähig sind hingegen die Insekten. Diese bevorzugen die Wärme, können in nur einem Jahr mehrere Generationen durchlaufen und sich schnell an veränderte Bedingungen anpassen. Grosse Säugetieren stellen sich eher langsam auf die Erderwärmung ein. Bereits geringe Temperaturänderungen verschlechtern die Fruchtbarkeit sowie die Versorgung der Embryos, was bei Kühen nachgewiesen wurde. Noch stärker sind die Bewohner der Polarregionen betroffen. Forscher der Duke Universität meldeten in «Plos ONE», dass Robbenbabies in Kanada sterben, weil der eisige Lebensraum schmilzt. Doch die Erderwärmung macht nicht nur dem Norden, sondern noch mehr den Tropen zu schaffen. Die dort lebenden Tiere könnten dadurch unter ständigem, körperlichem Stress leiden, weil diese kaum saisonale Temperaturschwankungen wie in den gemässigten und arktischen Regionen gewohnt sind. Weiterhin fand man heraus, dass die Erderwärmung viele Lebewesen schrumpfen lässt. So hat sich die Körpergröße einiger Fischarten in den letzten Jahrzehnten halbiert, was sich auch negativ auf deren Fruchtbarkeit auswirkt. Gibt es weniger Fische, geht auch den Raubfischen die Beute aus, was sich in der Nahrungskette bis zum Menschen fortsetzt (Originalquelle: «Proceedings of the National Academy of Sciences», 2009). Insbesonders die Parasiten, profitieren von der Erderwärmung. Dazu untersuchten britische Forscher von Würmer befallene Stichlinge. Die Parasiten wuchsen im warmen Wasser vier Mal schneller. Die Folge: Die Fische waren von kleiner Statur und legten weniger Eier. (Originalquelle: Global Change Biology, 2011)
Ob Süden oder Norden - die Ökosysteme reagieren auf die globale Erderwärmung. Es wird befürchtet, dass sich teils unumkehrbare Veränderungen einstellen: Ganze Nahrungsketten könnten sich auflösen, Arten aussterben und Exoten einheimische Lebewesen verdrängen. Besonders wärmeaffine und eher anspruchslose Arten profitieren von der globalen Erderwärmung. Wer jedoch in einer engen Nische lebt, ist durch die neuen Verschiebungen gefährdet. Nach und nach geraten die eingespielten Ökosysteme aus dem Takt. Je mehr das Thermometer bis 2100 steigt, desto stärker spüren Pflanzen, Tiere oder Menschen die Folgen.
Quellen: FAO idw eurekalert.org Europäische Union Ökologische Forschungsstation Schlüchtern / Dr. Miriam Pampus spiegel-online ETHZ / ETH Life Umwelt 3/2011 plosone.org sinexx Hotspot 16/2007 RFF REPORT / Running & Mills 2009
Text: Kerstin Borowiak
