8-3: REAKTIONEN AUF KLIMAWANDEL IN INTERAKTION MIT WEITEREN STRESSOREN

Stand der Forschung. Neben direkten Folgen der Klimaveränderung (erhöhte Temperatur, trockene Sommer) werden indirekte Effekte (z.B. durch den vermehrten Einsatz von Pflanzenschutzmitteln) auftreten. Wir konnten in der ersten Förderphase zeigen, dass diese Chemikalien unterschiedliche Effekte auf Schlüsselarten haben, je nachdem, bei welcher Temperatur sie wirken. Somit werden durch den Klimawandel und durch sekundär auftretende anthropogene Stressoren basale Ökosystemfunktionen direkt und indirekt beeinflusst. Offen bleibt, in welchem Umfang dieser multiple Stress die Biodiversität beeinflusst, und ob Arten oder Artengemeinschaften sich kurzfristig an multiple Stressoren anpassen können.

Hypothesen. 1. Direkte (z.B. veränderte Temperatur, Bodenfeuchte) und indirekte (z.B. Landnutzungswandel) Folgen des Klimawandels haben interaktive Effekte auf Ökosysteme. 2. Multipler Stress in Folge des Klimawandels beeinflusst die Biodiversität und davon abhängige Ökosystemfunktionen. 3. Anthropogen verursachte Effekte können durch Anpassungen ausgewählter Schlüsselarten oder auf der Gemeinschaftsebene kompensiert werden. 

Transferbezug. Die Vorhersage des zukünftigen Einflusses von zurzeit als sicher geltenden Fungiziden und Insektiziden auf Ökosysteme hat eine hohe Öffentlichkeitsrelevanz. Um zu klären, welche Gefährdungen bzw. Schäden dabei auftreten können, müssen sowohl etablierte Ansätze der Umweltrisikobeurteilung (z.B. aus dem Chemikalienrecht) als auch neuere Ansätze (z.B. die Erfassung ökosystemarer Leistungen) berücksichtigt werden. Die Ergebnisse von Labor- und Mesokosmosstudien werden in Modellierungen eingehen, wodurch die Risikobewertung von Pflanzenschutzmitteln in der EU wesentlich verbessert werden kann.

Arbeitsprogramm. In terrestrischen Modellökosystemen (TMEs) werden Langzeitversuche in einem multifaktoriellen Design durchgeführt, wobei die Auswirkungen eines Pestizids in Interaktion mit erhöhter Salinität als Parameter für die Versalzung landwirtschaftlich genutzter Böden in ariden Klimaten auf die Bodenorganismengemeinschaft untersucht werden. In den Versuchen werden direkt (Temperatur, Bodenfeuchte) und indirekt vom Klima abhängige, vor allem biotische Parameter (Pathogene, wurzelassoziierte Pilzgesellschaft, genetische Anpassungen von Schlüsselarten) erfasst. Diese TME-Versuche werden parallel in Deutschland und Portugal durchgeführt. Ziel der Untersuchungen ist es, Empfehlungen für den Schutz der Bodenqualität unter den Bedingungen des Klimawandels zu erstellen. Mit identischen Stressoren werden aquatische Experimente als Multigenerationsstudien durchgeführt, um Effekte von Agrarpestiziden und biotischen Stressoren auf basale Lebenszyklus-Parameter und potenzielle genetische und physiologische Anpassungsmechanismen bei indigenen und invasiven aquatischen Organismen (Daphnien, Dipteren, Schnecken, Makrophyten) zu analysieren. Zusätzlich sollen Räuber-Beute-Beziehungen und/oder direkte Konkurrenz zwischen Artenpaaren in den Versuchen abgebildet werden.

Beteiligte WissenschaftlerInnen:
Cornelia Bandow
Dr. Anja Coors 
Prof. Dr. Klaus Peter Ebke
Dr. Bernhard Förster
Aljoscha Kreß
Dr. Ruth Müller
Prof. Dr. Jörg Oehlmann
Dr. Jörg Römbke
Prof. Dr. Imke Schmitt
Anne Seeland
Prof. Dr. Marco Thines

Externe Kooperationen: Universität Coimbra: parallele Testung mit Freilandmesokosmen und TME; Forschungsinstitut Gaiac (Aachen): Modellierungen; Forschungsinstitut Neu-Ulrichstein: Makrophytenstudien; Society of Environmental Toxicology and Chemistry (SETAC): Durchführung von Workshops; BASF, Syngenta: Symposien mit Industrievertretern.

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