Die Bedeutung von – naturnahen – Ökosystemen für die ... · Die Bedeutung von – naturnahen – Ökosystemen für die Abpufferung des Klimawandels Mitigation & Adaptation Funktionen

Die Bedeutung von – naturnahen – Ökosystemenfür die Abpufferung des Klimawandels

Mitigation & Adaptation

Katrin Vohland

Potsdam Institut für Klimafolgenforschung

Die Bedeutung von – naturnahen – Ökosystemenfür die Abpufferung des Klimawandels

Mitigation & Adaptation

Funktionen + Dienstleistungen naturnaher Ökosystemezur Mitigation von Klimawandelzur Anpassung an den Klimawandel

Einfluss des KlimawandelsSchutzkonzepteKonflikte, Handlungsfelder, offene Fragen

Ökosystemfunktionen + ÖkosystemdienstleistungenÖkosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen

Ökosystemfunktionen

e.g. Primärproduktion

Verbreitung

Fortpflanzung

Zersetzung


Ökosystemfunktionen

ÖkosystemdienstleistungenAccording to MEA 2005

Supporting services Grunddienstleistungen (e.g. Primärproduktion)

Provisioning services Produkte (e.g. Nahrungsmittel, Futter)

Regulating services Regulation (e.g. Kohlenstoffsequestrierung)

Cultural services Kultur (e.g. Schönheit einer Landschaft)

e.g. Primärproduktion

Verbreitung

Fortpflanzung

Zersetzung


(supporting (information) services)

Ökosysteme beinhalten biologische Vielfalt

Kier et al. 2005

Gefäßpflanzen


(supporting services)

Daten: Knightlighter et al. 1999

Kohlenstoffspeicher

Schaphoff et al. 2006

(regulating services)



(cultural services)

Ökosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur Mitigation von KWÖkosystemfunktionen + Ökosystemdienstleistungen zur Mitigation von KW

Ökosysteme als Kohlenstoffsenke

Ein Drittel des anthropogenen CO2 ist im Ozean gespeichert

Sabine et al. 2004

(regulating services)



Ca 10 % des anthropogenen CO2 sind in der Biosphäre gespeichert



Morales et al. 2004

Beispiel Europa

Ca 10 % des anthropogenen CO2 sind in der Biosphäre gespeichert

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

Lokale Klimaregulierung

Lokaler Wasserhaushalt

Artenpool

Küstenschutz



H 2O

Verdunstungskühlung

Schatten

Windschutz



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

Beispiel Amazonien


Lokale Klimaregulierung Beispiel Amazonien







Waldschutz




X

X

XX

Waldschutz




X

X

XX

GroßflächigerWaldschutz

Langfristig wirksameFinanzielle Kompensations-mechanismen





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



Moorschutzprogramme

Grundwasserneubildung

Langfristig Aufbau von Kohlenstoffspeichern

Artenschutz


Artenpool


Artenpool

Anpassungfähigkeit von Kulturpflanzen

Anpassungsfähigkeit von Medizinalpflanzen

Anpassungfähigkeit von Ökosystemem


Artenpool

Anzahl Arten: viele wenig


Artenpool

Arten sind Grundlage für evolutionäres Potentialund Anpassungsfähigkeit von Ökosystemen

-> Verantwortung für Artenschutz-> Verantwortung für phylogentische Diversität

Anzahl Arten: viele wenig


Küstenschutz

Die Bedeutung von Mangroven für den Küstenschutz

Beispiel Vietnam

Mazda et al. 1997

Einfluss des KlimawandelsEinfluss des Klimawandels

Beobachtungen

Phänologie

Verbreitung

Nahrungsnetze


Beobachtungen

Phänologie

Stock 200


Beobachtungen

Verbreitung

Naturlexikon.com http://www.medizin.de/gesundheit/deutsch/356.htm


Beobachtungen

Nahrungsketten

Dobson et al. 2007Lake Wisconsin, USA


Projektionen


Klimaveränderungen (Niederschläge, Temperatur)2071-2100 gegenüber 1971-2000


Projektionen

MethodenProjektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes)

Dynamische Vegetationsmodellierung(e.g. LPJ)


Projektion von Klimaräumen für Arten (bio-geo-climatic envelopes)

Bodeneigenschaften

Temperatur

Niederschlag



Bodeneigenschaften

Temperatur

Niederschlag

Nische



Bodeneigenschaften

Temperatur

Niederschlag

Nische

Raumprojektion



Bodeneigenschaften

Temperatur

Niederschlag

Nische

Klimap

rojek

tion



EEA 2005

http://www.flogaus-faust.de/e/rumeniv2.htm

Rumex nivalis Crysopteris montana

Ranunculusmontanahttp://www.flogaus-faust.de/e/rumeniv2.htm


Araujo et al. 2004



Dynamische Vegetationsmodellierung

Photosynthese

H2O

PAR

CO2

H2O

Bodeneigenschaften

TemperaturNiederschlagStrahlung (PAR)



PhotosyntheseKohlenstoffallokation

Boden

StreuWurzel

Stamm (Hartholz vs Phloem)

Blatt

Respiration



Photosynthese

Photo-synthese



Fagus sylvatica Pinus sylvestris

Anteil von Wurzelin der oberenunteren Bodenschicht

PhänologieBlattform

0.80.2

SommergrünBreitblatt

0.60.4

ImmergrünNadel

Strategie - Parameter


Hickler et al. 2007



Lucht et al. 2006

Veränderung der Vegetationsverteilung2100 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

Veränderung der Vegetationsverteilung2100 gegenüber 2000, LPJ




Funktionelle Pflanzentypen im südl. Afrika2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ




Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation)2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ




Kohlenstoffspeicher (Boden + Vegetation)2071-2100 gegenüber 1971-2000, LPJ

1) Arktische Region

Senke

Quelle

2) Borealer

Wald

4) Bergregion (e.g. Tibet)

6) Trockengebiete

9) Semi-aride

Gebiete


Ökosysteme werden geschütztÖkosysteme werden geschützt

Schutzziele

Ebene Konzept Beispiel

Genetische Diversität

Genetische Vielfalt als Indikator für Anpassungsfähigkeit und evolutionäres Potential

CBD, Art. 1

Artenvielfalt Anzahl von Arten mit Ökosystemresilienz korreliert

(Typische) Lebensräume von Arten schützen

Natürliche Sukzession zulassen

2010-Initiative

Habitate Natura 2000

Prozesse Nationalparke

Ökosysteme werden geschütztÖkosysteme werden geschützt

Anpassung von Schutzkonzepten an den KlimawandelMaßnahme Beispiel der Umsetzung

Landschaftsplanung

Durchlässigkeit der Landschaft erhöhen Ökolandbau fördern

Schutz der Protea-Arten in der Kapregion

Nationalparke

KeineViele

Korridore, Biotopvernetzung

Komplementäre Gebiete ausweisen

Vergrößerung der Schutzgebiete

Resilienz erhöhen, natürliche Dynamik zulassen

Artenmanagement (Umsiedlung von Arten, Bekämpfung invasiver Arten)

Evaluation?

Konflikte, Handlungsfelder, offene FragenKonflikte, Handlungsfelder, offene Fragen

Artenschutz vs natürliche Dynamik

http://bund-hessen.de/dokument/buchenflyer.pdfhttp://www.doeberitzer-heide.de/images4/2403_jpg_view.htm


Flächenkonkurrenz (Wasserkonkurrenz)

Tropischer Regenwald vs Nahrungs- + Futtermittelproduktion

Wald, Moor, Grünland vs Bioenergie

vs Nahrungs- + Futtermittelproduktion

Ökologischer Hochwasserschutz


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

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