Lebensraum asiatischer Elefanten könnte schrumpfen
Bio-News vom 28.02.2019
Die Erhaltung geeigneter Lebensräume ist eine wesentliche Voraussetzung für den Schutz bedrohter Tierarten; durch Klima- und Landnutzungswandel könnten die idealen Habitate von heute jedoch in 30 oder 50 Jahren nicht mehr passend sein. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) haben daher gemeinsam mit internationalen Kolleginnen und Kollegen eine umfassende Studie in Indien und Nepal durchgeführt.
Die Ergebnisse erlauben Vorhersagen zu treffen, wie sich passende Lebensräume für asiatische Elefanten durch den globalen Wandel zukünftig verändern. Während kleine Regionen im Norden und Nordosten des Subkontinents mehr passende Habitate bieten könnten, prognostizieren die Forscherinnen und Forscher insgesamt herbe Verluste in allen Szenarien. Die Zusammenhänge zwischen globalem Umweltwandel und lokalem Vorkommen der Elefanten sind in einer Studie in der Fachzeitschrift „Diversity and Distributions“ dargestellt.
Es ist lange bekannt, dass der globale Wandel von Klima, Landnutzung oder Wasserkreisläufen die Lebensbedingungen von Wildtieren verändert und passende Lebensräume verschiebt – direkt oder indirekt. Wie genau dies geschieht, ist jedoch auf lokaler Ebene sehr unterschiedlich. Am Beispiel der asiatischen Elefanten in Indien und Nepal haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Spanien, Indien, Nepal, Myanmar, Italien und Deutschland diesen komplexen Prozess genau untersucht und Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Landnutzung und dem Vorkommen der Tiere erforscht.
Publikation:
Kanagaraj R, Araújo MB, Barman R, et al.
Predicting range shifts of Asian elephants under global change
Divers Distrib. 2019; 00:1–17
DOI: 10.1111/ddi.12898
„Wir haben eine Datenbank aus über 4.600 Elefantensichtungen und hochaufgelösten Umweltdaten zusammengestellt“, erklärt Surendra P. Goyal vom Wildlife Institute of India. Dadurch konnten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in einem ersten Schritt ein räumliches Modell über den Zusammenhang von Umweltbedingungen und Vorkommen von Elefanten erstellen und somit auf der Basis von Umweltdaten die räumliche Verteilung der Tiere vorhersagen. „Zusätzlich zum Faktor ‚Nähe zum Menschen‘, insbesondere durch intensive Landnutzung, wird die Verteilung der Elefanten von einem Zusammenspiel von Niederschlag und Temperatur bestimmt“, erklärt Rajapandian Kanagaraj vom National Museum of Natural Sciences (MNCN) in Madrid, der Erstautor der Studie. Rund 256.000 Quadratkilometer Lebensraum eignen sich derzeit für die Tiere in Indien und Nepal, so die Berechnungen der Wissenschaftler.
In einem zweiten Schritt bezogen sie Auswirkungen des Umweltwandels in das Vorhersage-Modell ein, um das Vorkommen der Elefanten in der Zukunft vorherzusagen. Sie nutzten Datenprojektionen für Klima- und Landnutzungsveränderungen in den Jahren 2050 und 2070 und errechneten mehrere Szenarien. Alle Szenarien deuten darauf hin, dass bestehende Bedrohungen des Elefantenbestandes auf dem Subkontinent durch die Effekte des Umweltwandels verstärkt werden. „Wir können sehen, dass sich die Verbreitungsgebiete nahe dem Himalaya in die höher gelegenen Gebiete verschieben werden“, so Miguel B. Araújo vom MNCN.
„Insgesamt ist der Zugang zu Wasser der entscheidende Faktor, weshalb der Effekt des Klimawandels sehr viel kleinteiliger und komplexer ist, als eine einfache Verschiebung von Habitaten in größere Höhen und in Richtung Norden.“ In einem anderen Szenario, das ausschließlich die direkten Klimafolgen projiziert, rechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einem Schrumpfen des Lebensraums der asiatischen Elefanten um 17 Prozent bis 2070, in anderen Szenarien sind es bis zu 42 Prozent „Der negative Effekt ist besonders ausgeprägt in Ost- und Südindien, wo die größten Elefantenpopulationen vorkommen und die Lebensräume schon jetzt sehr stark vom Menschen geprägt sind“, sagen Priya Davidar und Jean-Philippe Puyravaud vom Sigur Nature Trust in Indien.
Umfassende und aussagekräftige räumliche Modelle sind von großer Wichtigkeit, um die Folgen globalen Wandels auf Wildtierbestände abzuschätzen. „In unsere Datenbank haben wir 115 Umweltvariablen aufgenommen, davon 60 zu Klima, 29 zu Wald und Vegetation sowie 16 zu menschlichen Einflüssen. Alle Daten wurden mit einer Auflösung von ein mal ein Kilometer erfasst“, erläutert Thorsten Wiegand, Modellierungsexperte vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Hinzu kamen 4.626 Elefantensichtungen zwischen 1990 und 2017, die meisten davon nach 2002. „Die Kunst des Modellierens bestand nun darin, die aussagekräftigsten Variablen für die Vorhersagen zu identifizieren und redundante Korrelationen zu eliminieren“, sagt Stephanie Kramer-Schadt, Leiterin der Abteilung für Ökologische Dynamiken am Berliner Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW). Das Team hat mehrere Modelle errechnet und geprüft, die die Verbreitung der Tiere nur auf der Basis von neun Variablen signifikant vorhersagen können. „Wir müssen uns aber im Klaren sein, dass wir es hier mit räumlichen Modellen und Klimamodellen zu tun haben“, ergänzt Kramer-Schadt. Mit der Studie konnten damit wahrscheinliche Szenarien für die Veränderungen des Elefantenvorkommens in Abhängigkeit dieser Variablen entwickelt werden, die Vorhersagen seien daher immer mit Unsicherheiten verbunden.
Die Ergebnisse dieser umfassenden Studie sind für Schutzbemühungen dennoch von großer Bedeutung, da die Karten für die derzeitige und mögliche zukünftige Verbreitung der asiatischen Elefanten deutlich sichtbar machen, wo kritische Habitate liegen und umgehender Schutz nötig ist. Darüber hinaus können bestehende Habitatstrategien evaluiert und angepasst werden. Eine ergänzende Analyse zeigt zudem auf, wie wichtig verbundene Habitate sind. „Unser Basismodell errechnet nur, wie gut eine ein Quadratkilometer große Fläche für die Tiere geeignet ist. Nimmt man die natürlichen Aktionsradien der Tiere in die Rechnung auf, verschärft sich das Bild noch einmal“, sagt Kanagaraj. „Große Kerngebiete finden sich genau dort, wo die Folgen des Umweltwandels am gravierendsten sein werden, in Süd- und Ostindien.“ Fragmentierte Gebiete, wie sie im und in der Nähe des Himalaya typisch sind, könnten mit dem Wissen dieser Analysen vernetzt werden. Hier ergeben sich spezifische Managementziele für lokale Habitatschutzprojekte, die auf die Verbindung geeigneter Lebensräume abzielen.
„Wir sind davon überzeugt, dass ein effektiver Habitatschutz immer das Kernstück für die Erhaltung der Artenvielfalt sein wird“, so das Forschungsteam. „Unsere Studie bietet die erste umfassende Bestandsaufnahme der Effekte des Klima- und Umweltwandels auf die Bestände asiatischer Elefanten in Indien und Nepal. Dies kann eine Vorlage für ähnliche Vorhaben in Süd- und Südostasien sein, um wirksame Strategien und Konzepte für den Artenschutz im Schatten des Klimawandels zu entwickeln.“
„Insgesamt ist der Zugang zu Wasser der entscheidende Faktor, weshalb der Effekt des Klimawandels sehr viel kleinteiliger und komplexer ist, als eine einfache Verschiebung von Habitaten in größere Höhen und in Richtung Norden.“ In einem anderen Szenario, das ausschließlich die direkten Klimafolgen projiziert, rechnen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit einem Schrumpfen des Lebensraums der asiatischen Elefanten um 17 Prozent bis 2070, in anderen Szenarien sind es bis zu 42 Prozent „Der negative Effekt ist besonders ausgeprägt in Ost- und Südindien, wo die größten Elefantenpopulationen vorkommen und die Lebensräume schon jetzt sehr stark vom Menschen geprägt sind“, sagen Priya Davidar und Jean-Philippe Puyravaud vom Sigur Nature Trust in Indien.
Umfassende und aussagekräftige räumliche Modelle sind von großer Wichtigkeit, um die Folgen globalen Wandels auf Wildtierbestände abzuschätzen. „In unsere Datenbank haben wir 115 Umweltvariablen aufgenommen, davon 60 zu Klima, 29 zu Wald und Vegetation sowie 16 zu menschlichen Einflüssen. Alle Daten wurden mit einer Auflösung von ein mal ein Kilometer erfasst“, erläutert Thorsten Wiegand, Modellierungsexperte vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) in Leipzig. Hinzu kamen 4.626 Elefantensichtungen zwischen 1990 und 2017, die meisten davon nach 2002. „Die Kunst des Modellierens bestand nun darin, die aussagekräftigsten Variablen für die Vorhersagen zu identifizieren und redundante Korrelationen zu eliminieren“, sagt Stephanie Kramer-Schadt, Leiterin der Abteilung für Ökologische Dynamiken am Berliner Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW). Das Team hat mehrere Modelle errechnet und geprüft, die die Verbreitung der Tiere nur auf der Basis von neun Variablen signifikant vorhersagen können. „Wir müssen uns aber im Klaren sein, dass wir es hier mit räumlichen Modellen und Klimamodellen zu tun haben“, ergänzt Kramer-Schadt. Mit der Studie konnten damit wahrscheinliche Szenarien für die Veränderungen des Elefantenvorkommens in Abhängigkeit dieser Variablen entwickelt werden, die Vorhersagen seien daher immer mit Unsicherheiten verbunden.
Die Ergebnisse dieser umfassenden Studie sind für Schutzbemühungen dennoch von großer Bedeutung, da die Karten für die derzeitige und mögliche zukünftige Verbreitung der asiatischen Elefanten deutlich sichtbar machen, wo kritische Habitate liegen und umgehender Schutz nötig ist. Darüber hinaus können bestehende Habitatstrategien evaluiert und angepasst werden. Eine ergänzende Analyse zeigt zudem auf, wie wichtig verbundene Habitate sind. „Unser Basismodell errechnet nur, wie gut eine ein Quadratkilometer große Fläche für die Tiere geeignet ist. Nimmt man die natürlichen Aktionsradien der Tiere in die Rechnung auf, verschärft sich das Bild noch einmal“, sagt Kanagaraj. „Große Kerngebiete finden sich genau dort, wo die Folgen des Umweltwandels am gravierendsten sein werden, in Süd- und Ostindien.“ Fragmentierte Gebiete, wie sie im und in der Nähe des Himalaya typisch sind, könnten mit dem Wissen dieser Analysen vernetzt werden. Hier ergeben sich spezifische Managementziele für lokale Habitatschutzprojekte, die auf die Verbindung geeigneter Lebensräume abzielen.
„Wir sind davon überzeugt, dass ein effektiver Habitatschutz immer das Kernstück für die Erhaltung der Artenvielfalt sein wird“, so das Forschungsteam. „Unsere Studie bietet die erste umfassende Bestandsaufnahme der Effekte des Klima- und Umweltwandels auf die Bestände asiatischer Elefanten in Indien und Nepal. Dies kann eine Vorlage für ähnliche Vorhaben in Süd- und Südostasien sein, um wirksame Strategien und Konzepte für den Artenschutz im Schatten des Klimawandels zu entwickeln.“
Diese Newsmeldung wurde via Informationsdienst Wissenschaft erstellt.
