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Alpenpflanzen in einem wärmeren Klima

Es wird wärmer in den Bergen, ist der Enzian in Gefahr?

Höhere Temperaturen und extreme Wetterereignisse

Das Klima verändert sich und dies wird auch die alpinen Pflanzen betreffen. Die Durchschnittstemperaturen werden steigen; es wird wärmer. external pageEs wird vermehrt zu Extremereignissencall_made kommen, wie extreme Trockenheit und höhere Niederschlagsmengen.

Länge der Vegetationsperioden wird sich verändern

Die Länge von der Vegetationsperiode, also die Zeit die die Pflanzen haben um zu wachsen und ihre Samen zu bilden, hängt vom Schneefall und den Temperaturen ab. Die Pflanzen werde damit umgehen müssen, dass in manchen Jahren der Schnee sehr früh schmilzt und in anderen Jahren sehr spät. Die Pflanzen werden mit unterschiedlich langen Vegetationsperioden umgehen müssen.

Neue Konkurrenz: Pflanzen aus tieferen Lagen rücken vor! 

Mit den erhöhten Temperaturen können sich die klimatischen Nischen von Pflanzen nach oben verschieben. Gewisse Alpenpflanzen, wie zum Beispiel der Bergklee, können nur bis zu einer gewissen Höhe über dem Meer wachsen, da es weiter oben zu kalt ist.

Höhere Temperaturen & neue Konkurrenz

In Zukunft, wenn es wärmer wird, können gewisse Pflanzen auch in höheren Lagen wachsen und gedeihen, als sie es bis anhin können.  

Das bedeutet auch, dass die Alpenpflanzen, welche z.B. auf 2000m wachsen, in Zukunft mit Pflanzen von tieferen Lagen konkurrieren müssen. Diese Pflanzen müssen dann auch, neben erhöhten Temperaturen, noch mit neuer und möglicherweise stärkerer Konkurrenz umgehen.

Wir, die Forscherinnen und Forscher von der ETH Zürich, untersuchen wie sich die Klimaerwärmung auf die alpinen Pflanzen überträgt und wie sich die neuen Pflanzengemeinschaften verhalten und verändern.

Wir wollen folgende Fragen beatworten:

• Wie wird sich die Vegetation unter dem Klimawandel verändern?
• Welche Pflanzenarten leiden unter dem wärmeren Klima? Welche profitieren?
• Welches ist die grössere Herausforderung für die Alpenpflanzen: die erhöhten Temperaturen oder die neue Konkurrenz?
• Wie wird sich die Artenvielfalt in den nächsten Jahrzehnten verändern?
• Wie werden die Veränderungen in den Pflanzengemeinschaften die Nährstoff- und Kohlenstoffkreisläufe beeinflussen?

Um diese Fragen zu beantworten, simulieren wir den Klimawandel.

Wir bringen Pflanzen in wärmere Gefilde runter

Für unser aktuellstes Experiment haben wir 1m² grosse Flächen (Rasenteppiche) ausgestochen, in tiefere Höhenlagen transportiert und diese Pflanzengemeinschaften wieder gepflanzt.

Somit wird es für die transplantierten Pflanzen am neuen Standort wärmer.

Wir kartieren ganz genau wie sich die Vegetation verändert

Wir sind jeden Sommer damit beschäftigt, diese verpflanzten Flächen ganz genau anzuschauen und zu kartieren. Wir wollen im Detail sehen, welche Pflanzenarten und Populationen sich ausbreiten, und welche verschwinden. Ebenso messen und schätzen wir, wie gross die Pflanzen etwa werden. So können wir über die Jahre diese Veränderungen beobachten und dokumentieren.

Bleistift und Papier sind unsere Hilfsmittel (und ein Auto)

Eine solche Datensammlung ist eine “Pingeli-Arbeit”. Wir verbringen den ganzen Sommer auf den Knien, schauen in die Wiesen und machen uns von Hand Notizen. Denn auch im Zeitalter von Computern und Smartphones haben wir keine technischen Hilfsmittel zur Verfügung. Ausser Pavillons, welche uns gegen die Sonne und den Regen schützen.

Erste Trends: Gewisse Alpenpflanzen leiden unter der Erwärmung

In unserem Projekt werden wir vier Sommer lang Daten sammeln. Wir haben die bisher gesammelten Daten noch nicht analysiert. Aber wir sehen erste Trends. Bitte seien Sie sich bewusst, dass es sich hierbei bloss um Beobachtungen und Vermutungen handelt. 

Die Pflanzen, deren Standort um 4 Grad erwärmt wurde (d.h. 1000 Meter weiter runter transplantiert wurde), haben sehr gelitten. In diesen Flächen sind schon in der ersten Saison einige Arten verschwunden. Andere Arten sind in den folgenden Saisons weggestorben.

Die Vegetation wird eventuell höher und grasiger

Auf 2000 m.ü.M. ist die Vegetation eher flach. Es hat wenige Gräser, dafür viele Rosettenpflanzen. Mit den ersten Beobachtungen denken wir, dass in Zukunft die Vegetationen höher werden. Die Gräser profitieren von den höheren Temperaturen.

Die neue Konkurrenz wird für die Alpenpflanzen fast noch schwieriger sein als die Erwärmung

In vorhergehenden Studien konnten wir feststellen, dass neue Konkurrenz für Alpenpflanzen schwierig ist. Wir konnten zeigen, dass die Pflanzen auf 2000 m.ü.M. am meisten leiden, wenn sie plötzlich von Pflanzen aus tieferen Lagen (1400 m.ü.M) umgeben sind. 

Es scheint also, ob die Pflanzen von weiter unten die alpinen Pflanzen beschatten und ihnen die Nährstoffe streitig machen. Wir haben auch gesehen, dass Alpenpflanzen, welche ohne Konkurrenz in wärmeren Gebieten wachsen, sehr gut gedeihen. Die neue Konkurrenz hingegen macht den Pflanzen zu schaffen.

Wieso ist unsere Forschung wichtig?  

Man weiss relativ wenig über den Einfluss der Klimaerwärmung auf die Alpenpflanzen. Daher betreiben wir Grundlagenforschung und generieren neues Wissen. Wir möchten die Mechanismen der Natur besser zu verstehen.

Dieses Wissen hilft die Folgen auf die Artenvielfalt besser einschätzen zu können. Ebenso können unsere Studien in in Zukunft dazu beitragen, dass auf den politischen Ebenen die richtigen Entscheidungen getroffen werden können. Zum Beispiel wenn es darum geht, den Verlust der Artenvielfalt in den Alpen einzudämmen.