Forschungsprojekt zur Pflanzenvielfalt in der Kapregion
Die Kapregion in Südafrika, bekannt für ihre hohe Artenvielfalt, ist durch den Klimawandel und veränderte Landnutzung gefährdet. Die Universität Hohenheim untersucht in einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Projekt die Auswirkungen auf die Pflanzenarten, um Maßnahmen zum Schutz zu entwickeln.
Die Kapregion gilt als globaler Biodiversitäts-Hotspot. Rund zwei Drittel der dort vorkommenden Pflanzenarten sind endemisch, was die Region zu einem der sechs Florenreiche der Erde macht. Prof. Dr. Frank Schurr, Landschaftsökologe an der Universität Hohenheim, weist darauf hin, dass der Landnutzungswandel die Region bereits stark verändert hat. Zusätzlich prognostiziert der Weltklimarat für diese Region eine Zunahme von Trockenheit und Hitze.
Wir müssen Maßnahmen erarbeiten, die dem entgegensteuern. Und dazu müssen wir wissen, wie sich die Pflanzenarten unter veränderten Bedingungen entwickeln.
Die zentrale Frage ist, ob die Pflanzenarten schnell genug in Gebiete wandern können, die ihnen zukünftig das Überleben sichern. Das Forschungsprojekt zielt darauf ab, Empfehlungen für die Ausweisung neuer Schutzgebiete, das Management von Feuern und die nachhaltige Nutzung von Pflanzen als Schnittblumen zu erarbeiten.
Proteaceen als Modellpflanze
Im Projekt „DynNiche“ untersuchen die Wissenschaftler die sogenannten Silberbaumgewächse (Proteaceae) als Modellpflanzen. Diese ästhetischen Baum- und Strauchgewächse sind ausschließlich in der Kapregion heimisch und werden dort auch ökonomisch als Schnittblumen genutzt. Ihre Eignung als Modellpflanze ergibt sich aus der Möglichkeit, Vermehrung und Sterblichkeit mit vergleichsweise geringem Aufwand zu erfassen.
Die Entwicklung der Proteaceen ist eng an Feuer gekoppelt. Sie speichern ihre Samen in Zapfen, die sich erst nach einem Brand öffnen. Dies ermöglicht es, nach einem Feuer Jungpflanzen und wieder austreibende Pflanzen sowie anhand abgebrannter Baumskelette die ursprüngliche Pflanzenzahl zu erfassen.
Auswirkungen von Klimawandel und Feuerregime
Die Forscher haben 26 Arten in über 3.000 Populationen untersucht. Aus diesen Daten leiten sie Vorhersagen über die Auswirkungen von Klimawandel und Feuerregime auf die Populationsgröße und die geografische Verbreitung der Arten ab. Erste Ergebnisse zeigen, dass Arten sehr unterschiedlich auf Klimaveränderungen reagieren. Während Trockenheit und verringerter Frost einige Arten beeinträchtigen, haben andere keine Probleme.
Ein weiteres Problem stellt das Feuerregime dar. Aktuelle Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die durchschnittlichen Feuerintervalle von 10 bis 20 Jahren durch den Klimawandel kürzer werden könnten. Dies kann zum lokalen Aussterben führen, wenn Populationen abbrennen, bevor sie zum ersten Mal geblüht haben.
Naturschutz-Management und Zukunftsperspektiven
Die Universität Hohenheim kooperiert mit der südafrikanischen Naturschutzverwaltung CapeNature, die die Forschungsergebnisse in ihr Management integrieren will. Prof. Dr. Schurr schlägt vor, bei gefährdeten Arten das Sammeln von Schnittblumen einzuschränken und das Feuermanagement anzupassen, um durch kontrollierte Brände bestimmte Arten zu fördern.
Um den Arten die Anpassung an das veränderte Klima zu ermöglichen, müssen neue Schutzgebiete und Wanderungskorridore identifiziert werden. Bei zu langsamer Wanderungsgeschwindigkeit könnten Verpflanzungen oder die Archivierung in Samenbanken als letzte Maßnahmen in Betracht gezogen werden. Die Wissenschaftler hoffen, dass die Ergebnisse auf andere der 9.000 Pflanzenarten der Kapregion sowie auf andere mediterrane Regionen und hiesige Ökosysteme übertragbar sind.
Hintergrund: Projekt DynNiche
Das Projekt „DynNiche – Demographic, functional and macroevolutionary determinants of range dynamics and large-scale ecological niches in South African Proteaceae“ begann am 1. Mai 2012 und soll Ende 2015 abgeschlossen werden. Kooperationspartner in Südafrika sind die Universität Stellenbosch, das South African National Biodiversity Institute in Kapstadt und CapeNature. Die DFG fördert das Projekt mit rund 450.000 Euro.