Libellen passen sich an den Klimawandel an
Libellen verändern ihre Lebensräume und das Timing ihrer Emergenz aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels.
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Inhaltsverzeichnis
Der Klimawandel verändert die Wetterbedingungen und sorgt für mehr extreme Wetterereignisse. Diese Veränderungen setzen verschiedene Arten unter Druck und drängen sie aus ihren Komfortzonen, was zu einem Rückgang ihrer Populationen führen kann. Um mit diesen extremen Bedingungen klarzukommen, ziehen einige Arten in neue Gebiete, wo das Wetter milder ist. Das bedeutet oft, dass sie sich in Richtung Pole bewegen oder ihr saisonales Verhalten ändern, um sich an die neuen, wärmeren Temperaturen anzupassen.
Odonaten, zu denen Libellen und Heidelibellen gehören, reagieren besonders sensibel auf den Klimawandel. Diese Insekten können ändern, wo sie leben (ihre geographische Verbreitung) und wann sie aus ihrem Larvenstadium zu erwachsenen Tieren werden (ihre Phänologie). Die Fähigkeit dieser Arten, in neue Gebiete zu ziehen oder ihr Verhalten zu ändern, ist entscheidend für ihr Überleben in einer wärmer werdenden Welt.
Sowohl der Lebensraum dieser Insekten als auch die Zeit, in der sie aktiv sind, hängen stark von Klima und Habitat ab. Wenn sich die Bedingungen ändern, können diese Insekten neue Räume finden, die besser zu ihnen passen, damit sie überleben können. Diese Flexibilität ermöglicht es ihren Populationen zu wachsen, selbst wenn sie trotz Umweltveränderungen konfrontiert werden, was die Chancen auf Rückgang und Aussterben verringert.
Verständnis von Reichweiten- und Phänologieverschiebungen
Bei Odonaten können einige Arten nach Norden ziehen und früher im Jahr schlüpfen, was ihnen helfen kann, mit höheren Temperaturen umzugehen. Die Bewegung in kühlere Gebiete wird als polare Reichweitenexpansion bezeichnet, während Änderungen im Zeitpunkt ihres Schlüpfens als Phänologieverschiebungen bekannt sind. Es gibt viele Faktoren, die diese Verschiebungen beeinflussen, darunter biologische Merkmale, geografische Lage und Klimabedingungen.
Arten, die sich an Veränderungen in ihrer Umgebung anpassen und ihren Zeitpunkt anpassen können, haben möglicherweise mehr Erfolg bei der Fortpflanzung und dem Wachstum ihrer Population. Das bedeutet, sie können ihre Verbreitungsgebiete sogar noch weiter ausdehnen und zahlreicher werden. Auf der anderen Seite könnten Arten, die sich nicht so leicht bewegen oder anpassen können, Schwierigkeiten haben zu überleben, was zu Rückgängen und möglicherweise sogar zum Aussterben führen kann.
Forschungen zeigen, dass Arten, die die Fähigkeit zur Verbreitung oder Umsiedlung haben, ihre Schlüpfrhythmen nicht so stark anpassen müssen, da sie geeignetere Umgebungen finden können. Im Gegensatz dazu müssen Arten, die Schwierigkeiten haben zu ziehen, möglicherweise ihr Verhalten innerhalb ihrer Reichweite ändern, um zu überleben. Einige Studien legen nahe, dass eine Art, die an den Rändern ihrer Verbreitung Populationen verliert, nicht so weit ziehen muss, wenn sie stattdessen ihren Zeitpunkt ändern kann.
Datensammlung und Beobachtungen
In dieser Studie sammelten Forscher etwa 2 Millionen Beobachtungsdaten zu Odonatenarten aus Nordamerika und Europa von 1980 bis 2018. Diese Daten stammen aus verschiedenen Quellen, darunter Online-Plattformen, die Artenbeobachtungen zusammenstellen. Indem sie sich auf die am besten untersuchten Arten konzentrierten, reduzierten die Forscher die Zahl auf etwa 76 Arten für die Analyse.
Die Daten wurden in zwei Zeiträume aufgeteilt, um zu vergleichen, wie Arten im Laufe der Zeit auf den Klimawandel reagierten. Durch das Kartieren der Standorte dieser Arten konnten die Forscher Veränderungen in ihren geografischen Verbreitungen im Laufe der Jahre visualisieren.
Klimadaten und Beobachtungstechniken
In der Studie wurden Durchschnittswerte der maximalen Temperaturen für die Monate erfasst, die mit der Hochsaison der Odonaten zusammenfallen. Die Forscher massen die Temperaturvariabilität während dieser Flugzeit und suchten nach Mustern, die beeinflussen könnten, wie sich diese Arten in neuen Standorten etablieren oder wann sie schlüpfen.
Um zu analysieren, wie Arten ihre Reichweiten und Schlüpfzeiten verschoben, entwickelten die Forscher spezifische Metriken, die mögliche Verzerrungen in den Stichprobendaten berücksichtigten. Das stellte sicher, dass die Ergebnisse die tatsächlichen ökologischen Veränderungen genau widerspiegelten und nicht durch die Art der Datensammlung beeinflusst wurden.
Reaktion der Arten auf den Klimawandel
Die Ergebnisse zeigten, dass die meisten Odonatenarten ihre nördlichen Verbreitungen ausdehnten und sich in Richtung höherer Breitengrade bewegten. Gleichzeitig schlüpften viele Arten früher, was bedeutete, dass sie im Jahr aktiver wurden. Eine beträchtliche Anzahl von Arten zeigte sowohl Reichweiten- als auch Phänologieverschiebungen, während einige sich überhaupt nicht veränderten.
Interessanterweise neigten Arten, die nach Norden zogen, auch dazu, früher zu schlüpfen. Dieses Muster war über beide Kontinente hinweg konsistent und zeigte einen klaren Trend, wie Odonaten auf den Klimawandel reagieren.
Während Arten, die ihre geografischen Reichweiten ausdehnten, markantere Verschiebungen in ihren Schlüpfzeiten aufwiesen, beeinflussten mehrere Faktoren diese Muster. Die geografische Lage einer Art und die Variabilität der Temperatur spielten eine grössere Rolle bei der Vorhersage von Reichweitenverschiebungen als die spezifischen ökologischen Merkmale der Arten.
Wichtige Erkenntnisse und Schutzimplikationen
Diese Forschung hebt den Unterschied zwischen „Gewinnern“ und „Verlierern“ im Zuge des Klimawandels hervor. Einige Arten, bekannt als Klimawinners, passen sich erfolgreich sowohl in ihrem Lebensraum als auch in ihrem Schlüpfverhalten an. Im Gegensatz dazu stehen Arten, die sich nicht an Umweltveränderungen anpassen können, vor dem Risiko des Rückgangs und des Aussterbens.
Bemerkenswerterweise ziehen Arten, die zuvor durch kältere Temperaturen eingeschränkt waren, jetzt nach Norden, da sich das Klima erwärmt. Diese Verhaltens- und Standortänderungen ermöglichen es mehr südlichen Arten, in zuvor unbewohnbaren Gebieten zu gedeihen.
Diese Studie betont die Bedeutung, sowohl Reichweitenverschiebungen als auch phänologische Veränderungen zu berücksichtigen, wenn man die Verwundbarkeit einer Art gegenüber dem Klimawandel bewertet. Sie zeigt, dass einige Arten gedeihen können, indem sie erfolgreich den sich ändernden Temperaturen folgen, was bedeutet, dass sie möglicherweise weniger Schutzmassnahmen benötigen. Arten, die sich nicht anpassen können, benötigen jedoch möglicherweise mehr Unterstützung, wie z.B. Schutz ihres Lebensraums oder Umsiedlungsmassnahmen.
Zukünftige Forschungen sind notwendig, um zu bestimmen, wie diese beobachteten Verschiebungen mit dem Gesamterfolg der Populationen und dem verfügbaren Lebensraum zusammenhängen. Das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Klimawandel und Artenverhalten ist entscheidend für effektive Schutzstrategien.
Zusammenfassend bieten Odonatenarten ein wertvolles Modell, um die Auswirkungen des Klimawandels zu untersuchen. Ihre Fähigkeit, sich räumlich und zeitlich anzupassen, liefert wichtige Einblicke, wie Arten mit einer sich schnell verändernden Umwelt umgehen können. Dieses Wissen ist entscheidend für die Entwicklung effektiver Schutzmassnahmen, die helfen können, gefährdete Arten im Angesicht des fortschreitenden Klimawandels zu schützen.
Titel: Range geographies, not functional traits, explain convergent range and phenology shifts under climate change
Zusammenfassung: Climate change may introduce conditions beyond species tolerances; to survive, species must avoid these extremes. Phenological shifts are one strategy, as species move their activity or life history events in time to avoid extreme conditions. Species may also shift in space, moving their ranges poleward to escape extremes. However, whether species are more likely to exhibit one or both strategies, and whether this can be predicted based on a species functional traits, is unknown. Using a powerful macroecological dataset of European and North American odonate observations, we assessed range and phenology shifts between two time periods (1980-2002 and 2008-2018) to measure the strength and direction of the association between responses. Species with the greatest poleward range shifts also showed the largest phenological shifts toward earlier annual activity periods, with half of all species shifting in both space and time. This response was consistent across continents, despite highly divergent land use and biogeographical histories in these regions. Surprisingly, species range and phenology shifts were not related to functional traits; rather, southern species shifted their range limits more strongly, while increasing temperature variability hindered range shifts. By reducing risk through phenological shifts, the resulting larger populations may be more likely to disperse and expand species ranges. While species shifting in both space and time may be more resilient to extreme conditions, we identified a small number of species (approximately 10%) that failed to shift at all; these species are likely to be particularly vulnerable to climate change, and should be prioritized for conservation intervention.
Autoren: Catherine Sirois-Delisle, S. C. C. Gordon, J. Kerr
Letzte Aktualisierung: 2024-07-23 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604548
Quell-PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.22.604548.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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