Langzeit-Trends der Entwicklung in alpinen Rasen und ihre experimentelle Analyse Anton Fischer Thomas Kudernatsch, Clemens Abs Fachgebiet Geobotanik Department für Ökologie & Ökosystemmanagement Wissenschaftszentrum Weihenstephan TU München
Unsere Umwelt befindet sich in einem gigantischen Umbruch! CO 2 CO 2 Temperatur Niederschläge UV-B N H + Landnutzung Temperatur IPCC 2007 (Fast) alles wirkt (fast) überall auf (fast) alle Ökosysteme ein. (IPCC 2001) NO x Alpine Vegetation: - Höherwandern wird erwartet - Änderung der Zusammensetzung wird erwartet IPCC 2007
Inhalt Gipfelfloren: Von der Einzelbeobachtung zur systematischen Analyse Vegetationstrend: Wiederholung pflanzensoziologicher Aufnahmen Experiment Temperaturerhöhung mittels Open Top Chambers
1. Gipfelfloren: Von der Einzelbeobachtung zur systematischen Analyse exponierte Berggipfel als Dauerbeobachtungsflächen
Beobachtung der Veränderung von Gipfelfloren Piz Linard 1835 HEER (1866) (3414 mnn) 1947 BRAUN-BLANQUET (1957)... Bernina-Gebiet 1903 12 RÜBEL (1912) 1983-86 HOFER (1992) 2003 BURGA (2004) BURGA (2004)
HOFER 1992 Weiß: 1903-1909 RÜBEL 1912 Grau: 1983-1986 HOFER 1993 Schwarz 2003 BURGA 2004 BURGA (2004)
Global Observation Research Initiative in Alpine Environments streng formalisierte Dauerbeobachtung auf Hochgebirgsgipfeln - einheitliche Definition der Untergrenze - einheitliche Definition des Aufnahmeverfahrens - dauerhafte Markierung http://www.gloria.ac.at/?a=5
Zielsetzung von GLORIA Einrichtung von Dauerbeobachtungsflächen auf alpinen und nivalen Gipfeln überall auf der Erde Vegetationsdokumentation erfolgt nach standardisierter Methodik alle fünf bis 10 Jahre Aufzeigen von global change-induzierten Vegetationsveränderungen Aufzeigen von möglichen langfristigen Biodiversitätsverlusten Aufzeigen möglicher globaler Muster
Summit area sections Multi-Summit-Approach Plant species per sector Flächendesign streng festgelegt Plant species per 1 m 2 Frequency of plant species 100 x 0.1 x 0.1 m
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Schlunghorn (2.203 m NN) Mittlerweile 3 Gipfel in verschiedener Höhe eingemessen und erstaufgenommen Nationalpark Berchtesgaden
2. Vegetationstrend: Wiederholung pflanzensoziologicher Aufnahmen Wieder-Aufnahme von ziemlich genau lokalisierten Flächen einer Erhebung (1984)-1988 im Jahre 2003 Quasi-Dauerflächen nach ~ 15 Jahren Nationalpark Berchtesgaden
Seslerio-Caricetum sempervirentis 25 Flächen
Caricetum firmae 23 Flächen
Ergebnisse (Kudernatsch 2005) Gesamt-Artenpool der Gesellschaften: bleibt ~ unverändert Stetigkeiten der 1988 & 2003 vorhandenen Arten: überwiegend Zunahme
Mittlere Artenzahl pro Aufnahmefläche : Zunahme in beiden Ges. um etwa 11 Arten. Anstieg im Wesentlichen wegen Stetigkeitszunahme der damals vorhandenen Arten. Artenzahlzunahme bes. stark auf damals artenarmen Flächen.. Zusammenhang mit Höhenlage: Zunahme in allen Höhenlagen ähnlich Arten kommen heute in größeren Höhenlagen vor als 1988 (KUDERNATSCH 2005)
Ähnlichkeit der Aufnahmen einer Gesellschaft: heute größer als damals Horstseggenrasen Polsterseggenrasen Arten mit Stetigkeitszunahme (allesamt typische arten der alpinen Rasenstufe): - niedrige Wuchshöhe, - vorzugsweise generative Reprodiktion - leichte Diasporen ( mobile Arten )
3. Experiment Temperaturerhöhung mittels Open Top Chambers erhöhte Temperaturen +0,6 C (HSR) +1,4 C (PSR) 16 x 16 x normale Temperaturen
Parameters measured KUDERNATSCH, FISCHER., BERNHARDT-RÖMERMANN & ABS (2007)
Ergebnis: Arten reagieren durchwegs auf + T mit stärkerem veg. & gen. Wachstum. Es gibt so gut wie keine Ausnahmen. Vegetative Teile Generative Teile Ergebnisse komplett im Einklang mit 15-jährigen Wiederholungsaufnahmen! KUDERNATSCH, FISCHER. BERHRADT-RÖMERMANN & ABS (2007)
Ausblick Exponierte Hochgebirgsgipfel repräsentieren rund 1 Jahrhundert des vegetationskundlichen Monitorings. Sie zeigen: die Gipfelflora ändert sich (Artenzuwanderung). Mit GLORIA steht ein globales Langzeit-Dauerflächennetzwerk zur Verfügung mit größter Relevanz für global change -Forschung. Ergebnisse werden ab der ersten Wiederholung sichtbar werden. Mit wiederholte Vegetationserhebungen lassen sich Änderungen in den untersuchten Vegetationsbeständen/-typen nachweisen. Sie zeigen: alpine Kalk-Magerrasen ändern sich durch Zunahme der Frequenz der Arten. Mit Experimenten lassen sich die Ergebnisse des Langzeit-Monitorings bestätigen bzw. ergänzend analysieren. Zukunft: Statt sehr moderater Temperaturerhöhung mit OTCs Fußbodenheizung einbringen