Die Bedeutung von naturnahen Ökosystemen für die Abpufferung des Klimawandels Mitigation & Adaptation

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1 Die Bedeutung von naturnahen Ökosystemen für die Abpufferung des Klimawandels Mitigation & Adaptation Katrin Vohland Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

2 Die Bedeutung von naturnahen Ökosystemen für die Abpufferung des Klimawandels Mitigation & Adaptation Funktionen + Dienstleistungen naturnaher Ökosysteme zur Mitigation von Klimawandel zur Anpassung an den Klimawandel Einfluss des Klimawandels Schutzkonzepte Konflikte, Handlungsfelder, offene Fragen

3 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen Ökosystemfunktionen e.g. Primärproduktion Verbreitung Fortpflanzung Zersetzung

4 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen Ökosystemfunktionen e.g. Primärproduktion Verbreitung Fortpflanzung Zersetzung Ökosystemdienstleistungen According to MEA 2005 Supporting services Provisioning services Regulating services Cultural services Grunddienstleistungen (e.g. Primärproduktion) Produkte (e.g. Nahrungsmittel, Futter) Regulation (e.g. Kohlenstoffsequestrierung) Kultur (e.g. Schönheit einer Landschaft)

5 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen (supporting (information) services) Ökosysteme beinhalten biologische Vielfalt Gefäßpflanzen Kier et al. 2005

6 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen (supporting services) Daten: Knightlighter et al. 1999

7 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen (regulating services) Kohlenstoffspeicher Schaphoff et al. 2006

8 (cultural services) Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen

9 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Mitigation von von KW KW (regulating services) Ökosysteme als Kohlenstoffsenke Ein Drittel des anthropogenen CO 2 ist im Ozean gespeichert Sabine et al. 2004

10 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Mitigation von von KW KW Ökosysteme als Kohlenstoffsenke Ca 10 % des anthropogenen CO 2 sind in der Biosphäre gespeichert

11 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Mitigation von von KW KW Ökosysteme als Kohlenstoffsenke Beispiel Europa Ca 10 % des anthropogenen CO 2 sind in der Biosphäre gespeichert Morales et al. 2004

12 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Lokaler Wasserhaushalt Artenpool Küstenschutz

13 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung H 2 O Verdunstungskühlung Schatten Windschutz

14 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien

15 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien

16 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien

17 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Waldschutz Beispiel Amazonien

18 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien Waldschutz X X X X

19 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Großflächiger Waldschutz X Beispiel Amazonien X X X Langfristig wirksame Finanzielle Kompensationsmechanismen

20 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokaler Wasserhaushalt

21 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokaler Wasserhaushalt Ökologischer Hochwasserschutz Extensive Weidelandnutzung -> Naturschutzfachlich wertvolle Arten Aufbau eines Kohlenstoff- und Wasserspeicherkörpers Geringere Unterhaltungskosten für technischen Hochwasserschutz (Deiche etc.) Aber: Flächenkonkurrenz zu Siedlungsfläche und lw. Nutzfläche

22 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokaler Wasserhaushalt Moorschutzprogramme Grundwasserneubildung Langfristig Aufbau von Kohlenstoffspeichern Artenschutz

23 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Artenpool

24 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Artenpool Anpassungfähigkeit von Kulturpflanzen Anpassungsfähigkeit von Medizinalpflanzen Anpassungfähigkeit von Ökosystemem

25 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Artenpool Anzahl Arten: viele wenig

26 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Artenpool Arten sind Grundlage für evolutionäres Potential und Anpassungsfähigkeit von Ökosystemen -> Verantwortung für Artenschutz -> Verantwortung für phylogentische Diversität Anzahl Arten: viele wenig

27 Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Küstenschutz Beispiel Vietnam Die Bedeutung von Mangroven für den Küstenschutz Mazda et al. 1997

28 Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Phänologie Verbreitung Nahrungsnetze

29 Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Phänologie Stock 200

30 Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Verbreitung Naturlexikon.com

31 Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Nahrungsketten Lake Wisconsin, USA Dobson et al. 2007

32 Einfluss des des Klimawandels Projektionen Klimaveränderungen (Niederschläge, Temperatur) gegenüber Schaphoff et al. 2006

33 Einfluss des des Klimawandels Projektionen Methoden Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Dynamische Vegetationsmodellierung (e.g. LPJ)

34 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Niederschlag Bodeneigenschaften Temperatur

35 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Niederschlag Nische Bodeneigenschaften Temperatur

36 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Raumprojektion Niederschlag Nische Bodeneigenschaften Temperatur

37 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Niederschlag Nische Klimaprojektion Bodeneigenschaften Temperatur

38 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Rumex nivalis Crysopteris montana Ranunculus montana EEA 2005

39 Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Araujo et al. 2004

40 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung H 2 O PAR CO 2 Photosynthese Temperatur Niederschlag Strahlung (PAR) H 2 O Bodeneigenschaften

41 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Respiration Kohlenstoffallokation Blatt Photosynthese Stamm (Hartholz vs Phloem) Streu Wurzel Boden

42 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Photosynthese Photosynthese

43 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Strategie - Parameter Fagus sylvatica Pinus sylvestris Anteil von Wurzel in der oberen unteren Bodenschicht Phänologie Blattform Sommergrün Breitblatt Immergrün Nadel

44 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Hickler et al. 2007

45 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Veränderung der Vegetationsverteilung 2100 gegenüber 2000, LPJ SRES-A2/HadCM3-CRU03PIK/LPJv3-DGVM , fpc=20% (Lucht, Schaphoff, Heyder, Erbrecht & Cramer, IPCC-AR4 Beitrag) Lucht et al. 2006

46 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Veränderung der Vegetationsverteilung 2100 gegenüber 2000, LPJ Lucht et al. 2006

47 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Funktionelle Pflanzentypen im südl. Afrika gegenüber , LPJ Schaphoff et al. 2006

48 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation) gegenüber , LPJ Schaphoff et al. 2006

49 Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation) gegenüber , LPJ 1) Arktische Region 2) Borealer Wald 9) Semiaride Gebiete 4) Bergregion (e.g. Tibet) 6) Trockengebiete Senke Quelle Schaphoff et al. 2006

50 Ökosysteme werden werden geschützt Schutzziele Ebene Konzept Beispiel Genetische Diversität Artenvielfalt Genetische Vielfalt als Indikator für Anpassungsfähigkeit und evolutionäres Potential Anzahl von Arten mit Ökosystemresilienz korreliert CBD, Art Initiative Habitate (Typische) Lebensräume von Natura 2000 Arten schützen Prozesse Natürliche Sukzession zulassen Nationalparke

51 Ökosysteme werden werden geschützt Evaluation? Anpassung von Schutzkonzepten an den Klimawandel Maßnahme Beispiel der Umsetzung Korridore, Biotopvernetzung Landschaftsplanung Durchlässigkeit der Landschaft erhöhen Ökolandbau fördern Komplementäre Gebiete ausweisen Schutz der Protea-Arten in der Kapregion Vergrößerung der Schutzgebiete Resilienz erhöhen, natürliche Dynamik zulassen Artenmanagement (Umsiedlung von Arten, Bekämpfung invasiver Arten) Nationalparke Keine Viele

52 Konflikte, Handlungsfelder, offene offene Fragen Fragen Artenschutz vs natürliche Dynamik

53 Konflikte, Handlungsfelder, offene offene Fragen Fragen Flächenkonkurrenz (Wasserkonkurrenz) Tropischer Regenwald vs Nahrungs- + Futtermittelproduktion Wald, Moor, Grünland vs Bioenergie Ökologischer Hochwasserschutz vs Nahrungs- + Futtermittelproduktion

54 Konflikte, Handlungsfelder, offene offene Fragen Fragen Die Hauptverbindung von Naturschutz/Biodiversitätsschutz und Anpassung an den Klimawandel geht über den Wasserhaushalt (lokaler Wasserhaushalt, Verdunstungswärme, Hochwasser- + Küstenschutz) Die Hauptverbindung von Naturschutz/Biodiversitätsschutz und Verminderung des Klimawandels geht über den Kohlenstoffhaushalt (biologische Kohlenstoffsequestrierung) Dringend nötig ist die Entwicklung von langfristig wirksamen Kompensationsmechanismen, um Länder für den Schutz von naturnahen Ökosystemen und ihren Funktionen zu bezahlen Noch unzureichend ist die Formulierung von Synergien zwischen Armutsbekämpfung (Nahrung, Energie) und Naturschutz