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

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

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

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

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)

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

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

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

(cultural services) Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen

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

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

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

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

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

Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien http://www.whrc.org/southamerica/fire_savann/feedbackcycles.htm

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

Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien http://www.whrc.org/southamerica/fire_savann/feedbackcycles.htm

Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Waldschutz Beispiel Amazonien http://www.whrc.org/southamerica/fire_savann/feedbackcycles.htm

Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur zur Anpassung an an den den KW KW Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien Waldschutz X X X X http://www.whrc.org/southamerica/fire_savann/feedbackcycles.htm

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 http://www.whrc.org/southamerica/fire_savann/feedbackcycles.htm

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

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

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

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

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

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

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

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

Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Phänologie Verbreitung Nahrungsnetze

Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Phänologie Stock 200

Einfluss des des Klimawandels Beobachtungen Verbreitung Naturlexikon.com http://www.medizin.de/gesundheit/deutsch/356.htm

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

Einfluss des des Klimawandels Projektionen Klimaveränderungen (Niederschläge, Temperatur) 2071-2100 gegenüber 1971-2000 Schaphoff et al. 2006

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

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

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

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

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

Einfluss des des Klimawandels Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes) Rumex nivalis Crysopteris montana http://www.flogaus-faust.de/e/rumeniv2.htm http://www.flogaus-faust.de/e/rumeniv2.htm Ranunculus montana EEA 2005

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

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

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

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Photosynthese Photosynthese

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Strategie - Parameter Fagus sylvatica Pinus sylvestris Anteil von Wurzel in der oberen unteren Bodenschicht Phänologie Blattform 0.8 0.2 Sommergrün Breitblatt 0.6 0.4 Immergrün Nadel

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Hickler et al. 2007

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

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

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Funktionelle Pflanzentypen im südl. Afrika 2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ Schaphoff et al. 2006

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation) 2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ Schaphoff et al. 2006

Einfluss des des Klimawandels Dynamische Vegetationsmodellierung Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation) 2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ 1) Arktische Region 2) Borealer Wald 9) Semiaride Gebiete 4) Bergregion (e.g. Tibet) 6) Trockengebiete Senke Quelle Schaphoff et al. 2006

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. 1 2010-Initiative Habitate (Typische) Lebensräume von Natura 2000 Arten schützen Prozesse Natürliche Sukzession zulassen Nationalparke

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

Konflikte, Handlungsfelder, offene offene Fragen Fragen Artenschutz vs natürliche Dynamik http://www.doeberitzer-heide.de/images4/2403_jpg_view.htm

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

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