Da der Klimawandel die Welt, wie wir sie kennen, verändern könnte, werden Arten auf der ganzen Welt ihre Lebensräume verlieren und neuen klimatischen Bedingungen ausgesetzt sein. Viele dieser Arten werden sich anpassen oder vom Aussterben bedroht sein. Wie bedeutend die Auswirkungen sein werden, ist noch nicht bekannt, könnte aber schwerwiegend sein.

In einer neuen Studie haben Forscher der brasilianischen São Paulo State University herausgefunden, dass der Klimawandel dies könnte verursachen das Aussterben von 10 Prozent der bestehenden Frosch- und Krötenarten im Atlantischen Regenwald innerhalb der nächsten 50-Jahre.

Die Studie ist veröffentlicht in der Zeitschrift Ökologie und Evolution.

Ein sich verändernder Lebensraum

Die Forscher untersuchten die vorhergesagten klimatischen Bedingungen im atlantischen Regenwald und der Cerrado (der brasilianischen Savanne) zwischen 2050 und 2070 und fanden heraus, dass eine Vielzahl von Arten unter den neuen klimatischen Bedingungen nicht überlebensfähig ist.

Der atlantische Regenwald, in dem Zehntausende Arten von Pflanzen und Tieren leben, ist nach dem Amazonas eines der artenreichsten Ökosysteme der Erde. Ebenso ist der Cerrado die Savanne mit der weltweit größten Artenvielfalt und beherbergt 5 Prozent der Tiere und Pflanzen auf dem Planeten.

Viele dieser Arten sind speziell an die Klima- und Lebensraumbedingungen angepasst, unter denen sie sich entwickelt haben.

Die großen Veränderungen der Temperatur- und Niederschlagsmuster, die als Folge des Klimawandels vorhergesagt werden, könnten daher eine ernsthafte Bedrohung für das Überleben von Arten darstellen, die für unterschiedliche Klimazonen weniger anpassungsfähig sind.

"Wir sehen eine Vielzahl von Umgebungen, in denen Amphibien auftreten können, aber jede Veränderung des Klimas kann ausreichen, um einen Lebensstil der Amphibien zu beeinflussen", sagte der Herpetologe Tiago da Silveira Vasconcelos, Forscher an der São Paulo State School of Sciences und Erstautor der Studie.

„Jede Veränderung der Temperatur- und Niederschlagsregime von Jahr zu Jahr kann einen für Kröten und Frösche charakteristischen Lebenszyklus stören, und diejenigen Organismen, die stärker von einem bestimmten Mikrohabitat abhängig sind (z. B. waldabhängige Arten), sind anfälliger zu den Auswirkungen des Klimawandels. “

Heute gibt es 550 bekannte Arten von Anuranen (schwanzlose Amphibien wie Frösche und Kröten), die den atlantischen Regenwald bewohnen, zusammen mit 209 bekannten Arten, die den Cerrado bewohnen.

Die Studie untersuchte die 350-Arten im Atlantischen Regenwald und 155-Arten im Cerrado, die mehr als fünf Vorkommen aufweisen.

Von diesen fanden die Forscher heraus, dass der Klimawandel wahrscheinlich dazu führen wird, dass 37-Arten im Atlantischen Regenwald und fünf Arten im Cerrado aufgrund des Verlusts günstiger Klimabedingungen im beobachteten Zeitraum vollständig aussterben.

Die Studie

In der Studie verwendeten die Forscher vier Algorithmen - verallgemeinerte lineare Modelle, verstärkte Regressionsbäume, zufällige Wälder und Unterstützungsvektormaschinen -, um Modelle zu erstellen, die das Vorkommen von Arten im atlantischen Regenwald und in Nischenmodellen vorhersagen, die auf den Klimabedingungen basieren der Cerrado.

Die Algorithmen erzeugten Karten der beiden Biome, die Gebiete zeigen, in denen Arten aufgrund ähnlicher Klimabedingungen überleben könnten. Mithilfe von Klimaprojektionen aus der globalen Klimadatenbank WorldClim passten die Forscher die Karten an, um die Artenverteilung in der Zukunft vorherzusagen.

"Bei der Prognose der künftigen Klimaveränderungen für 2050 und 2070 haben wir zwei Szenarien für Kohlenstoffgasemissionen verwendet - eine optimistischere mit einer geringeren globalen Erwärmung und eine pessimistischere und wärmere", sagte Vasconcelos in einer Erklärung. "Wir haben auch drei verschiedene Modelle der globalen Zirkulation zwischen Atmosphäre und Ozean verwendet."

Die in der Studie verwendeten Szenarien und Modelle wurden aus dem Fünften Sachstandsbericht des Bundesamtes für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit zusammengestellt Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), eine internationale Einrichtung zur Bewertung des Klimawandels, die vom Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) und der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) in 1988 eingerichtet wurde.

Insgesamt erstellten die Forscher 24-Verteilungskarten für jede der in der Studie analysierten 505-Arten, wodurch insgesamt 12,000-Karten erstellt wurden. Diese Karten wurden dann verwendet, um eine Konsensuskarte und eine Speziespräsenz-Abwesenheitsmatrix zu erstellen, die verwendet werden könnte, um das Auftreten jeder Art vorherzusagen.

"Unsere Studie basiert auf einem Korrelationsansatz, bei dem wir die klimatische Präferenz von Arten anhand der spezifischen Vorkommenspunkte jeder Art charakterisieren", sagte Vasconcelos. „Wir projizieren dann diese klimatische Artenpräferenz (formal klimatische Nische) in verschiedene bioklimatische Szenarien (2050, 2070). So können wir nach zukünftigen klimatisch geeigneten Gebieten suchen.

„Für 10-Prozent der untersuchten Arten im Atlantischen Wald haben wir mit 2050 oder 2070 kein klimatisch geeignetes Gebiet gefunden, was bedeutet, dass diese Arten in Zukunft kein klimatisch ähnliches Gebiet haben wie heute.“

Die Klimaveränderungen werden sich über den atlantischen Regenwald und den Cerrado unterschiedlich auswirken, wodurch bestimmte Bedingungen für bestimmte Arten günstiger werden, während andere gänzlich unbewohnbar werden.

"Die Ergebnisse unserer Forschung zeigen, dass sich die Gebiete mit günstigen Klimabedingungen für Anuran-Amphibien ausdehnen", sagte Vasconcelos in einer Erklärung. „Steigende Temperaturen werden dazu führen, dass sich die Cerrado-Gebiete in nördlicher und nordwestlicher Richtung ausdehnen und den heutigen Amazonaswald besetzen. Die Savannisierung der Amazonas-Waldgebiete wird neue Gebiete für Amphibien aus dem Cerrado eröffnen. “

Aber Vasconcelos bemerkte auch, dass der Klimawandel wahrscheinlich zu einer Homogenisierung der Anuran-Arten über den Cerrado führen wird, da die Spezies, die besser an die Klimaschwankungen angepasst sind, sich ausdehnen werden, während andere Populationen abnehmen werden.

Mögliche Auswirkungen

Der Verlust dieser Anura- Arten könnte sich im gesamten Ökosystem ausbreiten und sogar die in diesen Gebieten lebenden Menschen beeinträchtigen.

"Wenn Amphibien aussterben oder die Population stark abnimmt, können sich einige Insekten vermehren, von denen sich Frösche und Kröten ernähren", sagte Vasconcelos. „Natürlich können Insekten auch auf den Klimawandel reagieren, aber wir wissen, dass sich Frösche und Kröten von einer Vielzahl von Insekten ernähren, einschließlich der Überträger wichtiger menschlicher Krankheiten wie Dengue-Fieber und Zika-Virus, sodass diese Krankheiten immer häufiger auftreten kann auftreten."

"Wenn Amphibien weniger von Insekten befallen sind, kann der Agrarsektor auch durch den Befall von Pflanzenfressern auf Plantagen beeinträchtigt werden", fügte er hinzu.

Was können wir tun?

Leider gibt es keine Möglichkeit, diese Änderungen vollständig zu verhindern. Vasconcelos stellte fest, dass der Klimawandel bereits im Gange ist. Selbst wenn die menschliche Bevölkerung morgen aufhört, Treibhausgase in die Umwelt zu pumpen, würden wir immer noch die Auswirkungen von mehr als einem Jahrhundert anhaltender Emissionen fossiler Brennstoffe spüren.

Aber die Übernahme nachhaltiger Praktiken, sowohl im kleinen als auch im großen Maßstab, könnte dazu beitragen, die Auswirkungen abzuschwächen und möglicherweise mehreren Arten beim Überleben zu helfen.

Durch Wiederverwendung, Recycling und Reduzierung können Einzelpersonen dazu beitragen, die Emission von Treibhausgasen zu verringern.

In der Zwischenzeit müssen Vasconcelos, Organisationen und Regierungen zusammenarbeiten, um Wege zu finden, um die Treibhausgasemissionen in großem Maßstab zu reduzieren, indem sie die Entwicklung und Nutzung erneuerbarer Energien unterstützen.

"Außerdem ist es wichtig, dass Entscheidungsträger und Politiker aufgrund des breiten Konsenses unter Wissenschaftlern über die potenzielle Umverteilung von Arten in zukünftigen Szenarien des Klimawandels die Meinungen von Wissenschaftlern für wirksamere Erhaltungsmaßnahmen berücksichtigen, die sich mit der biologischen Vielfalt befassen." Umverteilung unter dem Klimawandel. “