Geschrieben von Maureen Nieuwschepen
Dieser Artikel ist der zweite in einer zweiteiligen, wissenschaftlich fundierten Serie über Parnassius apollo.
Weltweite Auswirkungen des Klimawandels – veränderte Wettermuster und sich verschiebende Temperaturbereiche
Der Klimawandel, der durch den Anstieg der Treibhausgase verursacht wird, führt zu veränderten Wettermustern und einer Zunahme extremer Wetterereignisse weltweit (Scott, 2016), insbesondere zu einer Zunahme der täglichen Temperatur- und Niederschlagsextreme. Zum Beispiel hat die Zahl der täglichen Rekordtemperaturen in Europa im Vergleich zu den täglichen Rekordtiefsttemperaturen zugenommen, und dieses Verhältnis wird in Zukunft voraussichtlich noch zunehmen (Ummenhofer & Meehl, 2017). Mit dem Anstieg der Lufttemperatur wird sich auch die Wasserspeicherkapazität der Luft verändern und die Niederschlagsmuster beeinflussen. Starke Niederschlagsereignisse und die Dauer von Trockenperioden nehmen zu und werden in Zukunft voraussichtlich an Intensität zunehmen (Scott, 2016), was sich negativ auf die Produktion terrestrischer Ökosysteme in allen Biomen auswirkt (Zhang et al., 2013). Andere Auswirkungen des Klimawandels, die terrestrische Ökosysteme erheblich beeinträchtigen, sind zum Beispiel eine erhöhte Anzahl von Hitzewellen und Waldbränden (Ummenhofer & Meehl, 2017).
Speziell in Europa hat der Klimawandel zu einem früheren Einsetzen des Sommers geführt, mit einer Veränderung von ~10 Tagen zwischen 1960 und 2000 (Cassou & Cattiaux, 2016). Die prognostizierten Auswirkungen des Klimawandels auf das terrestrische Europa sehen düster aus. Europa unterliegt nicht nur den weltweiten Trends bei den durch den Klimawandel verursachten Wettereffekten, wie der Zunahme von Niederschlagsextremen und der Schwere von Dürren, sondern steht laut Klimavorhersagemodellen auch vor einzigartigen Herausforderungen (Carvalho et al., 2021). Die Durchschnittstemperaturen haben sich im Vergleich zum globalen Durchschnitt fast verdoppelt (Harris et al., 2014). Dieser Trend wird sich voraussichtlich auch in Zukunft fortsetzen, mit dem höchsten relativen Temperaturanstieg in Iberien, dem Mittelmeerraum, den Alpen, Skandinavien sowie Ost- und Nordeuropa (IPCC, 2018).
Auswirkungen des Klimawandels speziell auf Mitteleuropa und die Lebensräume von P. apollo
Die Lebensräume von Parnassius apollo (Linnaeus, 1758) befinden sich hauptsächlich im mitteleuropäischen Hochland. Der Klimawandel wirkt sich unverhältnismäßig stark auf Gebirgsregionen aus, da die Temperaturen dort stärker ansteigen als in anderen Ökosystemen (Nogués-Bravo et al., 2007). Außerdem sind Gebirge einzigartig in ihrem Gefälle von Mikrohabitaten entlang einer Höhenskala, was es schwieriger macht, sie in verallgemeinerbare Muster einzuordnen. In europäischen Bergregionen wurde bereits eine Verschiebung der Verteilung von Pflanzen- und Tierarten nach oben festgestellt (Lenoir et al., 2008), da die Temperaturen in höheren Lagen im Allgemeinen niedriger sind. Bei Pflanzen wurde bereits festgestellt, dass der prognostizierte Lebensraumverlust für Arten, die in höheren Lagen vorkommen, bedeutender ist. 36-55% der alpinen Arten, 31-51% der subalpinen Arten und 19-46% der montanen Arten können bis 2070-2100 über 80% ihres geeigneten Lebensraums verlieren (Engler et al., 2011).
Wirkung auf P. apollo
Die Temperatur steigt
Da die Lebensräume von P. apollo in Gebirgsregionen liegen, waren und sind sie in hohem Maße dem Klimawandel ausgesetzt. Erstens treiben die steigenden Temperaturen die Schmetterlinge nach Norden. In den letzten Jahrzehnten hat sich P. apollo sowohl an der nördlichen als auch an der südlichen Grenze seines Verbreitungsgebiets nach Norden zurückgezogen (Parmesan et al., 1999). Eine weitere Reaktion auf die steigenden Temperaturen könnte der frühere Beginn des Schlüpfens der Larven sein.
In der französischen Region Brançon in den Alpen schlüpften die Larven früher und das Auftauchen der fliegenden Adulten verschob sich um einen Monat in Biotopen oberhalb von 1900 m ü.d.M. (Descimon et al., 2005).
Wetteranomalien
Wetteranomalien, die durch den Klimawandel verursacht werden, könnten katastrophale Auswirkungen auf P. apollo-Populationen haben. Es wurden mehrere Ereignisse dokumentiert, die zu einem starken Rückgang der Populationsgrößen oder zu Engpässen führten. Die Ereignisse wurden vor dem Jahr 2000 dokumentiert, zeigen aber die Anfälligkeit der Apollo-Populationen für Wetteranomalien.
In den Pieniny-Bergen verursachte 1957 nach einem frühen und warmen Frühjahr eine lang anhaltende Periode kalten und regnerischen Wetters, begleitet von Schneefall im Juli, einen Engpass für die regionalen P. apollo-Populationen (Żukowski 1959). Da die Männchen früher aus den Puppen schlüpfen als die Weibchen, konnten sich die im Juni geschlüpften Männchen nicht paaren, weil es keine Weibchen gab. Als dann nach dem kalten Wetter Weibchen auftauchten, wurde nur eine begrenzte Anzahl von ihnen befruchtet, da nur wenige Männchen überlebten.
Ein ‚falscher Frühling‘ im Winter, d.h. eine warme Periode gefolgt von einer Rückkehr der Kälte, verursachte Ende der 1980er Jahre den Rückgang der P. apollo-Populationen im südlichen Teil des Zentralmassivs in Frankreich (Descimon et al., 2005). Eine Wiederholung des Ereignisses zehn Jahre später verursachte das vollständige Aussterben dieser Populationen.
Die Larven von P. apollo sind an niedrige Umgebungstemperaturen angepasst, einschließlich Temperaturen unter 0°C. Die dunkle Pigmentierung ihrer Kutikula ermöglicht eine schnelle Erwärmung im Sonnenlicht zur Nahrungsaufnahme. Diese Eigenschaft wird in Gebirgslebensräumen als entscheidend angesehen, wo die Tageshöchsttemperatur während der Larvenentwicklung selten 15°C überschreitet (Richarz et al., 1989). Allerdings sind die Larven sehr empfindlich gegenüber Feuchtigkeit. An kalten und regnerischen Tagen stellen die Larven die Nahrungsaufnahme ein und reduzieren ihre Fortbewegung erheblich. Folglich beeinträchtigen längere Perioden mit starken Regenfällen, insbesondere in Verbindung mit niedrigen Umgebungstemperaturen, die Entwicklung der Larven und erhöhen die Sterblichkeitsrate (Descimon et al., 2005). Temperaturen über 40°C können jedoch auch die Sterblichkeitsrate der Larven erheblich erhöhen, da sie anfälliger für opportunistische Krankheiten, d.h. Infektionen, werden (Descimon et al., 2005).
Natürliche Waldausdehnung
In ganz Europa sind Wälder häufige Klimax-Ökosysteme, insbesondere in den zentralen und nördlichen Regionen des Kontinents. Die fortschreitende Waldsukzession stellt eine große Herausforderung für die Populationen von P. apollo dar, da sie zu einer Fragmentierung der Lebensräume führt und die Verfügbarkeit von Nahrungspflanzen sowohl für die Larven als auch für die erwachsenen Tiere verringert (Nakonieczny et al., 2007). Bislang hat dieser Prozess vor allem Tieflandgebiete betroffen. Folglich bedroht die natürliche Sukzession der Wälder vor allem die ‚telephiophagen‘ Formen von P. apollo, d.h. die sich von S. telephium ernähren, und nicht die Formen, die sich von S. album ernähren.
Allerdings sind auch die von P. apollo bewohnten alpinen Graslandschaften oberhalb der Baumgrenze durch den Klimawandel stark bedroht, da sich die Wälder aufgrund der steigenden Temperaturen nach oben ausdehnen (Hülber et al., 2020). Das bedeutet, dass auch die albophagen Formen bedroht sind, insbesondere wenn man die Prognosen für den Temperaturanstieg in höheren Lagen berücksichtigt.
Fazit
Der Klimawandel wirkt sich sowohl auf die Populationen von P. apollo als auch auf die Verfügbarkeit von Wirtspflanzen für die Raupen und das Fortbestehen von Lebensräumen aus. Kleine und isolierte Populationen sind anfälliger für extreme Wetterbedingungen, die zu einem Flaschenhalseffekt oder zum vollständigen Aussterben der lokalen Population führen können. Effiziente Erhaltungsstrategien sind für das Überleben der Art unerlässlich und werden die Lebensraumbedingungen für andere Arten verbessern, die in ähnlichen Umgebungen gedeihen. Projekte wie LIFE Apollo2020 sind für die Entwicklung und Umsetzung dieser Strategien von entscheidender Bedeutung und spielen eine wichtige Rolle für die Erhaltung von P. apollo.
Bibliographie
Descimon, H. (1995). La conservation des Parnassius en France: aspects zoogéographiques, écologiques, démographiques et génétiques (Vol. 1, pp. 1-54). Editions OPIE.
Descimon, H., Bachelard, P., Boitier, E., & Pierrat, V. (2005). Rückgang und Aussterben von Parnassius apollo-Populationen in Frankreich-fortgesetzt. Studies on the Ecology and Conservation of Butterflies in Europe, 1, 114-115.
Engler, R., Randin, C. F., Thuiller, W., Dullinger, S., Zimmermann, N. E., Araujo, M. B., … & Guisan, A. (2011). Der Klimawandel des 21. Jahrhunderts bedroht die Bergflora in Europa ungleichmäßig. Biologie des globalen Wandels, 17(7), 2330-2341.
Harris, I. P. D. J., Jones, P. D., Osborn, T. J., & Lister, D. H. (2014). Aktualisierte hochauflösende Gitter von monatlichen Klimabeobachtungen – der CRU TS3. 10 Dataset. Internationale Zeitschrift für Klimatologie, 34(3), 623-642.
Hülber, K., Kuttner, M., Moser, D., Rabitsch, W., Schindler, S., Wessely, J., … & Dullinger, S. (2020). Die Verfügbarkeit von Lebensraum verstärkt die Risiken des Klimawandels für Tieflandarten im Vergleich zu alpinen Arten überproportional. Global Ecology and Conservation, 23, e01113.
IPCC 2018: Sonderbericht Globale Erwärmung von 1,5°C. https://www.ipcc.ch/sr15/
Lenoir, J., Gégout, J. C., Marquet, P. A., de Ruffray, P., & Brisse, H. (2008). Deutliche Verschiebung des Höhenoptimums von Pflanzenarten im 20. Jahrhundert. Wissenschaft, 320(5884), 1768-1771.
Nakonieczny, M., Kedziorski, A., & Michalczyk, K. (2007). Der Apollofalter(Parnassius apollo L.) in Europa – seine Geschichte, sein Rückgang und die Perspektiven seiner Erhaltung. Funktionale Ökosysteme und Gemeinschaften, 1(1), 56-79.
Nogués-Bravo, D., Araújo, M. B., Errea, M. P., & Martínez-Rica, J. P. (2007). Exposition globaler Gebirgssysteme gegenüber der Klimaerwärmung im 21. Jahrhundert. Globale Umweltveränderungen, 17(3-4), 420-428.
Massolo, A., Fric, Z. F., & Sbaraglia, C. (2022). Auswirkungen des Klimawandels auf die Lebensraumeignung eines Schmetterlings in der Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft: Biotische Interaktion zwischen Parnassius apollo und seinen Wirtspflanzen. Universität von Pisa.
Parmesan, C., Ryrholm, N., Stefanescu, C., Hill, J. K., Thomas, C. D., Descimon, H., … & Warren, M. (1999). Polwärtsverschiebungen in den geographischen Verbreitungsgebieten von Schmetterlingsarten im Zusammenhang mit der regionalen Erwärmung. Nature, 399(6736), 579-583.
Richarz, N., Neumann, D., & Wipking, W. (1989). Untersuchungen zur Ökologie des Apollofalters(Parnassius apollo vinningensis, Stichel 1899, Lepidoptera, Papilionidae) im Weinbaugebiet der unteren Mosel. Mitt der Assoc Rheinisch-Westfälischer Lepidopterologen, 5, 108-259.
Zhang, Y., Susan Moran, M., Nearing, M. A., Ponce Campos, G. E., Huete, A. R., Buda, A. R., … & Starks, P. J. (2013). Extreme Niederschlagsmuster und Verringerung der Produktion terrestrischer Ökosysteme in verschiedenen Biomen. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences, 118(1), 148-157.Żukowski, R. (1959). Problemy zaniku i wymierania motyla Parnassius apollo L. na ziemiach polskich. Sylwan, 103(06-07).
Gefällt mir:
Gefällt mir Wird geladen …
