Veränderung von alpinen Insekten erfassen und dokumentieren – die Wichtigkeit von Langezeiterfassungsprogrammen in Zeiten des Klimawandels

Antragssteller: Anuschka Tecker

Projektbeteiligte: Verena Spilker, Ann-Kathrin Will, Dr. Petra Dieker, Prof. Dr. Hermann Mattes

Fachbereich, Studienrichtung: Fachbereich 14 (Geowissenschaften), Institut für Landschaftsökologie

Projekttitel: Veränderungen von alpinen Insekten erfassen und dokumentieren – die Wichigkeit von Langzeiterfassungsprogammen in Zeiten des Klimawandels

Fördersumme: 3400€

Kontakt: Anuschka Tecker, a.tecker@web.de


Projektbeschreibung:

Der anthropogen bedingte Klimawandel hat Ökosysteme weltweit nachhaltig verändert. Besonders deutlich zeigen sich Veränderungen in alpinen Lebensräumen, wo kälteliebende Arten unter den steigenden Temperaturen leiden: Ihre Verbreitungsareale verschieben sich Richtung Berggipfel und haben folglich besonders in den letzten Jahrzehnten vielerorts an Größe eingebüßt. Um allerdings das Ausmaß der Klimaveränderung auf alpine Organismen abschätzen zu können, bedarf es hoch qualitativer Daten, die stets nach derselben Methode und über einen langen Zeitraum hinweg erhoben werden. Für alpine Pflanzen gibt es bereits ein solches Langzeiterfassungsprogramm, bei dem Veränderungen des Artenspektrums auf Berggipfeln weltweit erfasst werden. Obwohl Insekten einen Großteil der Biodiversität ausmachen, gibt es noch kein alpines Langzeiter¬fassungsprogramm für diese artenreiche Gruppe. Unser Forschungsprojekt setzte genau hier an: In Anlehnung an das bes  tehende Langzeiterfassungsprogramm GLORIA (Global Observation Research Initiative in Alpine environments) für alpine Pflanzen haben wir detaillierte Untersuchungen in den Hohen Tauern (Österreich) durchgeführt, um einen ersten Schritt in Richtung eines Erfassungsdesigns für alpine Schmetterlinge zu erarbeiten. Besondere Herausforderungen stellten in diesem Zusammenhang die Berücksichtigung der Mobilität und des mehrjährigen Entwicklungszyklus der Tagfalter dar.

 

Schmetterlinge benötigen im Vergleich zu Pflanzen deutlich größere Habitate. Im Rahmen von GLORIA werden Veränderungen von alpinen Pflanzen in der Artenzusammensetzung und Häufigkeit auf Berggipfeln entlang der vier Haupthimmelsrichtungen auf 1m2-großen Dauerquadraten erfasst. Um sowohl diesem Flächenanspruch als auch der hohen Mobilität Rechnung zu tragen, wurden 36 Flächen à 100 * 100 m vom Gipfel ausgehend entlang der acht Haupthimmelsrichtungen gelegt. Vom Flächenmittelpunkt ausgehend wurden zwei Transekte à 50 m entlang der Höhenlinie abgesteckt, die einen Abstand von 200 m (Luftlinie) zu den nächst höheren bzw. tiefer gelegenen Transekten aufwiesen und somit eine räumliche Unabhängigkeit der Daten gewährleisten. Alle Transekte auf den 36 Flächen, die sich über einen Höhengradienten von 1.000 m unterhalb des Gipfels verteilten, wurden zur Hauptflugzeit wöchentlich begangen und die dort vorkommende Schmetterlingsfauna qualitativ und quantitativ erfas  st. Die große Anzahl an Probeflächen ermöglichte es basierend auf Diversitätsindices und Artenzusammensetzung statistisch zu überprüfen, ob ein solch dichtes Netz von Probeflächen notwendig ist, um das Artenspektum einer Gipfelregion abzubilden – und somit auch auf lange Sicht Veränderungen zu dokumentieren. Da jedoch fast alle Monitoringprogramme, wie auch GLORIA, von Ehrenamtlichen getragen werden, ist es wichtig, einen Kompromiss zwischen einem Minimum an notwendigen Daten und zumutbarer Erfassungszeit zu finden. Die Bearbeitung von zwei ausgewählten Gipfelregionen lieferte erste Hinweise darauf, dass der ausgeprägte Höhengradient Veränderungen in der Artenzusammensetzung aufzeigt . Allerdings sind statt der insgesamt 36 Probeflächen mindestens 12 (3 Flächen pro Haupthimmelsrichtung, 400 m Abstand), maximal 20 (3 Flächen pro Haupthimmelsrichtung, 2 pro Nebenhimmelsrichtung, 400 m Abstand) ausreichend, um Veränderungen in der Schmetterlingsfauna abzubilde  n. Während bei alpinen Pflanzen eine einmalige Erfassung im 5 Jahres-Rhythmus festgelegt wurde, empfehlen wir alpine Schmetterlinge aufgrund ihres mehrjährigen Entwicklungszyklus jährlich zu erfassen. Darüber hinaus empfehlen wir die Begehungen auf vier zu reduzieren, die jeweils innerhalb von zwei Wochen-Intervallen durchgeführt werden sollen. Der exakte Erfassungszeitraum muss an die lokalen Bedingungen (Höhe des zu untersuchenden Berggipfels) angepasst werden (grob Juli bis August).

 

Das hier vorgestellte Forschungsprojekt liefert erste Ansätze für die Erfassung von alpinen Schmetterlingen in Anlehnung an das alpine Pflanzen-Monitoring GLORIA. In Zeiten des Klimawandels ist es dringend notwendig auch alpine Insekten zu erfassen, besonders ergänzend zu alpinen Pflanzen, um neben allgemeinen Trends auch Aussagen zu Auswirkungen auf Tier-Pflanzen-Interaktionen treffen zu können. Neben unserem Forschungsprojekt beschäftigen sich weitere Wissenschaftler damit, wie verschiedene Insektengruppen ergänzend zu alpinen Pflanzen im Rahmen von GLORIA erhoben werden können. Wie diese stellen auch wir unsere Ergebnisse/Empfehlungen interessierten Wissenschaftlern und Ehrenamtlichen zur Verfügung, die ebenfalls Schmetterlinge auf GLORIA-Gipfeln erfassen möchten.