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Das Projekt KLIMAGRAD zieht Bilanz

Wie beeinflussen Klimawandel und Tourismus das Ökosystem der Alpen?

Der Einfluss des Menschen beschränkt sich nicht nur auf seinen Siedlungsraum (Klimastation mit Blick ins besiedelte Tal).
Der Einfluss des Menschen beschränkt sich nicht nur auf seinen Siedlungsraum (Klimastation mit Blick ins besiedelte Tal). (Foto: Christina Schuster/TUM)

Forschung

Die Alpen sind stark vom Klimawandel betroffen. Im weltweiten Vergleich ist hier die mittlere Jahrestemperatur um mehr als das Doppelte (1,5 °C) gestiegen. Da sich alpine Tier- und Pflanzenarten perfekt an die unwirtlichen Bedingungen der Hochlagen angepasst haben, reagieren sie äußerst empfindlich auf Störungen. Das Projekt KLIMAGRAD hat untersucht, wie sich menschliche und klimatische Einflüsse im Werdenfelser Land auswirken – zum Beispiel Luftschadstoffe oder Wandertourismus auf der Zugspitze. Das Ergebnis der Studie ist ein Referenzsystem, mit dem sich Veränderungen künftig im Detail dokumentieren lassen.

Die Studie unter der Leitung der Technischen Universität München (TUM) untersuchte unter anderem die Vegetationszeiten, den Einfluss von Tourismus und Beweidung sowie von Luftschadstoffen auf ein alpines Ökosystem. Ziel von KLIMAGRAD war es, die Auswirkungen dieser Faktoren auf die Alpenregion Werdenfelser Land zu dokumentieren. Damit können die Wissenschaftler in den nächsten Jahren verfolgen, ob und wie Klimawandel und andere „menschengemachte“ Einflüsse dieses Ökosystem beeinträchtigen.

„Besondere Bedeutung erhält unsere Studie, da sie sich umfassend mit verschiedenen Veränderungen, ausgelöst durch Klima, Mensch und Tier, befasst“, erklärt Prof. Annette Menzel vom Fachgebiet für Ökoklimatologie an der TUM, die das Projekt leitete. 

Längere Vegetationszeiten

Wie schlägt sich Klimaerwärmung auf die Vegetationsperiode im Alpenraum nieder? Dieser Frage ging das Fachgebiet für Ökoklimatologie an der TUM nach. Die Geoökologin Christina Schuster untersuchte Eintrittszeitpunkte von Blüte, Blattentfaltung und -fall (Phänologie) und bestimmte den Einfluss der Temperatur auf die Phänologie im Bergmischwald. Das Ergebnis: Bei einer Erwärmung von einem Grad verlängert sich die Vegetationszeit um zwei Wochen. Die zeitliche Verschiebung kann zum Beispiel zu Problemen bei der Bestäubung durch Insekten oder zu einer Zunahme des Spätfrostrisikos führen.

Zusätzlich erforschte die Wissenschaftlerin das Stammwachstum von Buche und Fichte. Wie erwartet nahm der Stammzuwachs mit zunehmender Höhenlage ab. Bei den Laubbäumen beeinflusst die Verlängerung der Vegetationszeit auch die Dauer des Stammwachstums. Dadurch profitieren sie mehr von steigenden Temperaturen als Nadelbäume – eine Erkenntnis, die für die Forstwirtschaft von Interesse sein könnte.

Luftschadstoffen auf der Spur

Stickstoff im Boden belastet insbesondere Bergwälder. Eine Arbeitsgruppe am Helmholtz Zentrum München untersuchte daher Stickstoff-Einlagerungen in Fichtenwäldern. Die alarmierende Erkenntnis der Forscher: Durch Schadstoffemissionen, zum Beispiel aus dem Autoverkehr oder der Landwirtschaft, liegt der Stickstoff-Eintrag bei bis zu 30 Kilogramm pro Hektar und Jahr – eine Menge, die bereits über dem kritischen Wert für Waldschäden liegt und unter anderem zu einer geringeren Artenvielfalt und übersäuerten Böden führen kann.

Dr. Michael Leuchner vom TUM-Fachgebiet Ökoklimatologie befasste sich mit organischen Kohlenwasserstoff-Verbindungen (VOC), die bei der Entstehung von bodennahem Ozon mitwirken. Als Reizgas ist Ozon schädlich für Mensch, Tier und Pflanze; als klimaaktives Gas trägt es zum Treibhauseffekt bei. Die wichtigste VOC-Quelle ist die unvollständige Verbrennung von organischen Substanzen. Die höchsten Konzentrationen wurden im Tal in der Nähe von Siedlungen und Straßen gemessen. Weiter oben sanken die Werte, stiegen aber am höher gelegenen Kreuzeck durch den Seilbahnbetrieb wieder an. 

Mensch und Tier beeinträchtigen Ökosysteme

Wie beeinflussen Mensch und Tier die Vegetation im hochalpinen Raum? Wissenschaftler der Universität Augsburg erstellten eine detaillierte Vegetationskarte des Zugspitzplatts. Die Auswirkungen des Tourismus zeigten sich insbesondere an den größeren Berghütten: Die umliegenden Flächen sind nahezu vegetationsfrei. Auch entlang der Skipisten und Wanderwege ist der Bewuchs durch mechanische Belastung deutlich zurückgegangen. Die Beweidung durch mehrere hundert Schafe blieb ebenfalls nicht folgenlos: Die Wissenschaftler stellten Kahlfraß sowie einen erhöhten Stickstoffgehalt im Boden fest.  

Das Projekt KLIMAGRAD

Die KLIMAGRAD-Studie wurde nach dreijähriger Laufzeit Ende Januar 2013 abgeschlossen. Das Gemeinschaftsprojekt von TUM (Projektleitung), LMU, Universität Augsburg, Helmholtz Zentrum München und dem Botanischen Garten München wurde vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit finanziert. Basis des KLIMAGRAD-Projekts ist ein groß angelegtes Netzwerk von Messstationen entlang von vier Höhengradienten im Werdenfelser Land, die sich von 700 bis auf 1800 Metern erstrecken. 

Ausführlicher Bericht zur KLIMAGRAD-Studie

Kontakt:
Prof. Dr. Annette Menzel (Projektkoordination)
Technische Universität München
Fachgebiet für Ökoklimatologie
T: +49.8161.71.4740
E: amenzel@wzw.tum.de
W: www.oekoklimatologie.wzw.tum.de

Der Einfluss des Menschen beschränkt sich nicht nur auf seinen Siedlungsraum (Klimastation mit Blick ins besiedelte Tal).
Der Einfluss des Menschen beschränkt sich nicht nur auf seinen Siedlungsraum (Klimastation mit Blick ins besiedelte Tal). (Foto: Christina Schuster/TUM)
Christina Schuster (rechts) und Hannes Seidel (links) vom Fachgebiet für Ökoklimatologie bei der Montage einer Klimastation.
Christina Schuster (rechts) und Hannes Seidel (links) vom Fachgebiet für Ökoklimatologie bei der Montage einer Klimastation. (Foto: Christine Cornelius/TUM)
Christina Schuster (Bild oben) und Kollegen vom Fachgebiet für Ökoklimatologie bei der Wartung der Klimastation.
Christina Schuster (Bild oben) und Kollegen vom Fachgebiet für Ökoklimatologie bei der Wartung der Klimastation. (Foto: Christine Cornelius/TUM)
Dünnschnitte von Holzproben geben Rückschlüsse auf das Wachstumsverhalten der Bäume.
Dünnschnitte von Holzproben geben Rückschlüsse auf das Wachstumsverhalten der Bäume. (Foto: Christina Schuster/TUM)