AG Geoökologie & Physische Geographie

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Soil biodiversity governing tipping points in the Amazon (PRODIGY)

Soil biodiversity governing tipping points in the Amazon

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Ökosystemdienstleistungen mehrjähriger Blühstreifen

Blühstreifen Komplexe in der intensiv genutzten Agrarlandschaft zur Förderung von Ökosystemdienstleistungen

Intensiv genutzte Landschaften sind heute oftmals sehr biodiversitätsarme Räume. Selbst kleinste naturnahe Standorte, wie Wiesenwege verschwinden zunehmend und mit ihnen eine Vielzahl an Pflanzen und Tierarten. Ausgehend von der Annahme, dass Artenvielfalt multifunktionale Eigenschaften für die Landschaften mit sich bringt, bedeutet der Artenverlust auch einen Verlust an Ökosystemfunktionen und Dienstleistungen, wie Bestäubung, Wasser-, Nährstoff-, und Kohlenstoffspeicherung. Anreize zur Ergreifung von Maßnahmen zum Schutz der Ökosystemfunktionen sind speziell in intensiv genutzten Landschaften schwer zu geben. Im Rahmen der „Greening“ Komponente der GAP (Gemeinsame Agrarpolitik) und der Agrarumweltprogramme der Länder werden Blühstreifen aktuell in Europa vermehrt eingebracht und finden auch in intensiv genutzten Gebieten recht weite Akzeptanz. Einzelne Blühstreifen können durchaus positiv auf Bestäuber wirken, allerdings gibt es auch viele Beispiele ohne nennenswerte positive Wirkung. Wie viele Blühstreifen wären notwendig, um Bestäubervielfalt auf Landschaftsebene aufrecht zu erhalten? Und welche Eigenschaften bringen Blühstreifen für andere Ökosystemfunktionen und daraus resultierenden Dienstleistungen auf der Landschaftsebene mit sich? In einem Projekt „Ökologische Aufwertung in Ackerfluren in der Oberrheinebene“ des IFAB Mannheim (Institut für Agrarökologie und Biodiversität), wurde die Wirkung von einem Komplex aus Blühstreifen auf einer Fläche von 10 % in 50 ha Landschaftsausschnitten auf die Bestäubervielfalt in intensiv genutzten Agrarlandschaften über 6 Jahre hinweg untersucht. In einer weiteren Projektphase des gleichen Projektes wird der Anteil der Blühstreifen nun auf 5 % der Fläche reduziert werden und die Effekte auf die Bestäubervielfalt werden ermittelt. Mit diesem Projekt erweitern wir die Geländeaufnahmen, Analysen und Ausarbeitungen folgendermaßen. Wir untersuchen a) die Effekte solcher Blühstreifen unterschiedlichen Alters und Einsaat-Historie aus den vergangenen 8 Jahren auf ihre Kohlenstoff-, Nährstoff-, und Wasserspeicherfähigkeit hin; b) den Effekt des Umbruchs solcher Blühstreifen auf eben diese Ökosystemfunktionen; c) mit Hilfe von Merkmalsanalysen, welche Rolle die Distanzen zwischen den Blühstreifen und den Resten halb-natürlicher Habitate (bei 10 %, 5 %, oder Kontrolllandschaft) sowie deren Qualität für die Bestäubervielfalt und Zusammensetzung  von mehr oder weniger spezialisierten Arten der Bienen und Schmetterlinge spielen; d) die Relevanz solcher Blühstreifen (10 %, 5 % oder Kontrollflächen; wir d) schätzen für die Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffspeicherung sowie Bestäubungsleistung die Relevanz auf Landschaftsebene ab. Darauf soll dann durch den Partner IFAB die Zusammenstellung einfacher Handlungsempfehlungen für Landwirte und Politiker erfolgen, wie die Anordnung und der Flächenanteil von Blühstreifen gewählt werden sollte, um größtmögliche Bestäubervielfalt und andere Ökosystemdienstleistungen in der Landschaft zu fördern.

Da Blühstreifen aktuell von Landwirten auch in intensiv bewirtschafteten Räumen recht gut akzeptiert werden, könnte die Einbeziehung von Blühstreifennetzwerken in der anstehenden Reform der GAP bei entsprechender Förderung auf breite Akzeptanz bei den Landwirten führen und zu einer schnellen Umsetzung in Normallandschaften. Dies könnte den schnellen Verlust an Biodiversität und Funktionalität in der intensiv genutzten Agrarlandschaft recht kurzfristig bremsen, um Zeit zu gewinnen, die Agrarproduktion und die Nutzung der Landschaften zukunftsfähig weiterzuentwickeln.

 

CS4eXtremes

Das durch das BMBF geförderte Projekt "Climate Services for eXtremes (CS4eXtremes)" ist Teil des übergeordneten Förderschwerpunkts "Klimawandel und Extremereignisse (ClimXtreme)", und als solches im Forschungsrahmenprogramm Forschung und Nachhaltige Entwicklung (FONA) angesiedelt. Es wird gemeinsam durch das GERICS und die Universität Koblenz-Landau sowie unter enger Einbeziehung von Praxispartnern durchgeführt.

CS4eXtremes zielt darauf ab, das Verständnis über die Intensität sowie die räumliche und zeitliche Verteilung meteorologischer und klimatischer Extreme zu erweitern, die für die Land- und Forstwirtschaft relevant sind. Dazu zählen Trockenheitsperioden, Hitzewellen, Starkwindereignisse und Starkregen. Es werden einerseits die möglichen Auswirkungen der Veränderung des Aufkommens solcher Extremwetterereignisse als Folge des Klimawandels untersucht und andererseits Anpassungsstrategien an daraus resultierende Herausforderungen in beiden Sektoren entwickelt.

Der neuartige Ansatz dieses Projekts berücksichtigt dabei die gesamte Prozesskette: (i) die sektorspezifische Identifikation der Merkmale von Wetterextremen in enger Zusammenarbeit mit Vertretern von Forst- und Landwirtschaft, (ii) die Analyse vergangener und zukünftiger Wetter- und Klimaextreme, (iii) die Untersuchung von Auswirkungen dieser Extreme mittels forst- und landwirtschaftlicher Fallstudien, und (iv) die auf diesen Informationen beruhende Entwicklung möglicher bedarfsgerechter Anpassungsstrategien an künftige Klimabedingungen und Extremereignisse.

Im Rahmen von CS4eXtremes werden gemeinsam mit Stakeholdern praxisrelevante Charakteristika von Klimaextremen ermittelt. Die Identifikation von Wetterextremen mit besonderem Einfluss auf Land- und Forstwirtschaft basiert auf der Auswertung von Beobachtungsdaten und hochaufgelösten regionalen Klimaprojektionen für das 21. Jahrhundert.

Weil zwischen Boden und Atmosphäre umfassende Wechselbeziehungen bestehen, die sich teilweise durch Rückkopplungseffekte gegenseitig verstärken, spielen außerdem bodenkundliche Untersuchungen eine wichtige Rolle (Lachgasemissionen (N2O) landwirtschaftlich genutzter mineralischer Böden), um dadurch eine bessere Datengrundlage für Modellsimulationen des Klimasystems zu schaffen.

Da Waldschäden durch Windwurf (Starkwindereignisse) und Trockenstress (Hitzewellen und Dürreperioden) die Hauptursache für verminderte Ökosystemdienstleistungen, wie die Erholungsfunktion des Waldes für den Menschen sind, bilden regionale Klimamodellsimulationen gekoppelt mit Ökosystemmodellen einen Hauptbaustein des Projekts. Komplementiert wird dieser Ansatz durch empirische Methoden bei denen zum Beispiel die Sicht der Bevölkerung untersucht wird. Aufgrund der jüngsten Trockenstress-bedingten Waldschäden im Bundesgebiet, wird als eine aktuelle Fragestellung die Waldästhetik im Zusammenhang mit Klimawandelrisiken untersucht.

Für das Projekt wurde insgesamt ein selbstreflexiver Ansatz gewählt, wobei der Ablauf der transdisziplinären Arbeit wissenschaftlich begleitet und evaluiert wird, da der Austausch mit Stakeholdern von zentraler Bedeutung ist. Abgerundet wird das Projekt durch die Diskussion einer möglichen Relevanz der Ergebnisse für beide betrachteten Sektoren insgesamt sowie die Übertragbarkeit auf andere Sektoren.

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