MONARCH - Modelling natural resource response to climate change

Hintergrund und Ziele

Im Projekt werden die Folgen des Klimawandels für den Naturschutz in Großbritannien und Irland analysiert. Dafür wird eine integrierte Methodologie benutzt, die die Reaktion der wichtigsten Biodiversitätselemente auf den anthropogenen ⁠Klimawandel⁠ beschreibt. In der 1. Phase werden die ⁠Klimafolgen⁠ auf die Naturschutzressourcen analysiert. Die darauf aufbauende 2. Phase entwickelt allgemeine Methoden zur Erfassung der Artenverbreitung im Zusammenhang mit ⁠Landnutzung⁠ und Verbreitungskapazität. Dabei werden die Konsequenzen der Veränderung für die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen betrachtet und die Methoden in Fallstudiengebieten getestet. Die 3. Phase beinhaltet die Modellierung der zukünftigen, potenziell geeigneten Verbreitungsgebiete von 120 Arten, wobei 32 seltene oder gefährdete Arten detailliert betrachtet werden, die im "UK Biodiversity Action Plan" aufgeführt sind.

Ziel des Projekts ist die Kopplung bekannter Verbreitungsmodelle für Arten mit bioklimaischen Modellen, um einen Rahmen für die Untersuchung der Reaktionen der ⁠Biodiversität⁠ auf den Klimawandel zu schaffen. Dabei sollen Artenverbreitung und -verteilung sowie ⁠Landnutzungsänderung⁠ berücksichtigt werden, um Veränderung in der Verbreitung von Arten im Klimawandel zu simulieren. Es wird dabei nicht betrachtet, wo sich das Verbreitungsgebiet für einzelne Arten vergrößert oder verkleinert, sondern ob das zukünftige ⁠Klima⁠ wahrscheinlich günstiger oder ungünstiger für sie sein wird.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Großbritannien
  • Irland

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Verwendung der Klimaszenarien des "UK Climate Impacts Programme" (siehe UKCIP) mit einem hohen und einem niedrigen ⁠Emissionsszenario⁠ und einer räumlichen Auflösung von 50 mal 50 km.

Temperaturanstieg zwischen 2 und 3,5°C bis 2080 (Südostengland bis 5°C)

Parameter (Klimasignale)
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Höhere mittlere Temperaturen
Weitere Parameter 

häufigere Extremereignisse

Weitere Zeitangaben 

2020, 2050, 2080

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Es werden die Folgen für eine Vielzahl von durch den "UK Biodiversity Action Plan" geschützte Arten betrachtet. Folgen resultieren z.B. aus heißeren Sommern, längeren Wachstumsphasen der Pflanzen, feuchteren Wintern und häufigeren extremen Wetterereignissen wie andauernde Trockenheit und stärkere Stürme. Dieses betrifft die Verbreitung, die bevorzugten Habitate und das Verhalten der Arten. Viele Arten zeigen bereits heute eine nordwärts gerichtete Ausdehnung oder einen Rückgang in ihrer Verbreitung in Großbritannien als Resultat der Erwärmung.

Die im Projekt analysierten Arten können in vier Kategorien unterteilt werden, die auf den simulierten Veränderungen ihrer potenziell geeigneten Klimaräume basieren:

  1. Gewinner: Arten, für die ein erheblicher Zugewinn an potenziell geeignetem Klimaraum wahrscheinlich ist und für die sich kein signifikanter Verlust zeigt. Diese Arten sind im Süden von Großbritannien und Irland verbreitet und leben gegenwärtig an der nördlichen Grenze ihres Verbreitungsgebiets.
  2. Verlierer: Arten, für die ein signifikanter Verlust an potenziell geeignetem Klimaraum möglich ist und für die sich kein Zugewinn zeigt.
  3. Keine Veränderung: Arten, für die sich weder ein Zugewinn, noch ein Verlust an Klimaraum zeigen lässt. Hierzu gehören nur wenige Arten, deren gegenwärtiger Klimaraum fast vollständig Großbritannien und Irland umfasst und die auch in Kontinentaleuropa weit verbreitet sind.
  4. Verschiebung: Arten, für die eine Verschiebung ihres potenziell geeigneten Klimaraums möglich ist. Diese Arten zeigen alle eine nordwärts gerichtete Verschiebung ihres zukünftig geeigneten Klimaraums, wobei die Größe des Verlusts ihrer südlichen Verbreitungsgebiete von den betrachteten Emissionsszenarien abhängt und damit teilweise größer als der Zugewinn ist.

Schritt 2b: Vulnerabilität, Risiken und Chancen

Dringlichkeit und Priorisierung von Anpassungsbedarf 

Die Projektionen der potenziellen zukünftigen Artenverbreitung bekräftigen die Dringlichkeit für Managementeingriffe. Sind die projizierten Veränderungen für die Arten bis zum Jahr 2020 noch relativ gering, so sind bis 2050 substanzielle Veränderungen möglich. Erfolgreiche Anpassungsmaßnahmen des Naturschutzes brauchen mehrere Jahrzehnte, um effektiv wirken zu können und müssen deshalb rechtzeitig entwickelt werden.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Es soll die Notwendigkeit verdeutlicht werden, Anpassungsmaßnahmen für das Management der unvermeidbaren Effekte des Klimawandels auf die ⁠Biodiversität⁠ zu entwickeln. Die Modelle des zukünftig geeigneten Klimaraums können dabei nicht beschreiben, welche Maßnahmen auf Artebene getroffen werden müssen, da sie nur Tendenzen beschreiben. Anpassung im Naturschutz sollte flexibel genug sein, um unter verschiedenen Klimabedingungen zu funktionieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass für mehr als 90% der betrachteten Arten unter Berücksichtigung der Klimaszenarien und Zeitskalen substanzielle Veränderungen in ihrem geeigneten Klimaraum auftreten können. Damit wird die Notwendigkeit für Anpassungsmaßnahmen zur Sicherstellung der Verbreitungsmöglichkeiten und somit zur Etablierung an neuen Standorten im ⁠Klimawandel⁠ deutlich.

Zeithorizont
  • 2011–2040 (nahe Zukunft)
  • 2036–2065
  • 2071–2100 (ferne Zukunft)

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

English Nature, Countryside Council for Wales, Environment Agency, Environment and Heritage Service (Northern Ireland), Duchas The Heritage Service (Republic of Ireland), National Trust, Royal Society for the Protection of Birds, Scottish Natural Heritage, Scottish Executive, Woodland Trust, Forestry Commission, The Welsh Assembly, DEFRA

Projektleitung 

Environmental Change Institute, Oxford University Centre for the Environment (Großbritannien)

Beteiligte/Partner 

ADAS, British Trust for Ornithology, CABI Bioscience

Ansprechpartner

Environmental Change Institute,
Oxford University Centre for the Environment
South Parks Road
UK-OX1 3QY Oxford

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Handlungsfelder:
 Biologische Vielfalt