Einfluss von Artmerkmalen und Klimawandel auf den Rhythmus saisonaler Ökosystemereignisse
Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Friedrich-Schiller-Universität Jena sowie der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg haben in einer Sonderausgabe der Fachzeitschrift Functional Ecology 13 Studien veröffentlicht, die den Einfluss von Artmerkmalen und Klimawandel auf das Timing saisonaler Ereignisse untersuchen.
Komplexe Verschiebungen saisonaler Abläufe
Saisonale Vorgänge wie das Austreiben von Blättern, die Blüte, Fruchtreife oder die Fortpflanzung von Tieren verändern sich durch den Klimawandel. Diese Veränderungen sind jedoch komplexer als eine reine Reaktion auf Temperaturerhöhungen. Die Phänologie – also das zeitliche Auftreten dieser Ereignisse – wird wesentlich durch das Zusammenspiel von Artmerkmalen und klimatischen Veränderungen beeinflusst. Dies betrifft vielfältige Organismen, von Reptilien bis hin zu Pflanzen, und hat weitreichende Konsequenzen für Wechselwirkungen zwischen Arten sowie für die Funktionen von Ökosystemen.
Zusammenhang zwischen Artmerkmalen und Phänologie
Die in der Sonderausgabe versammelten Studien zeigen, dass Verschiebungen saisonaler Ereignisse eng mit spezifischen Eigenschaften der Arten verknüpft sind, beispielsweise Winteraktivität, Kohlenstoffspeicherung, genetische Ausstattung oder Samenphysiologie. So können beispielsweise Pflanzen, die ihre Blätter über den Winter behalten, im Frühjahr früher mit dem Wachstum beginnen als solche, die im Winter kahl sind. Darüber hinaus variieren diese Zusammenhänge je nach Klima, Höhenlage und Lebensraum, was die Bedeutung des ökologischen Kontexts unterstreicht.
Ausgewählte Forschungsergebnisse
- Einfluss invasiver Pflanzenarten: Bender et al. (2025) zeigen, dass nicht heimische, früchtebildende Pflanzen in subtropischen Andenwäldern ihre Fruchtproduktion zeitlich mit einheimischen Arten überlappen, jedoch den Großteil der Früchte in der Trockenzeit bereitstellen. Dies könnte die Nahrungsverfügbarkeit für Tiere verändern und einheimische Pflanzen benachteiligen, die auf diese Tiere als Samenverbreiter angewiesen sind.
- Rolle unterirdischer Pflanzenteile: Schnablová et al. (2025) weisen darauf hin, dass Unterschiede in unterirdischen Knospen und gespeicherten Energiereserven den Beginn von Wachstum und Blüte steuern. Somit beeinflussen Wurzel- und Speicherstrukturen den Zeitpunkt saisonaler Abläufe zusätzlich zur Temperatur.
- Winterblätter und Frühjahrswachstum: Lubbe et al. (2025) fanden heraus, dass Pflanzen mit über den Winter erhaltenen Blättern häufig dichtere, weniger photosynthetisch aktive und frostresistente Blätter besitzen, was das Frühjahrswachstum und den saisonalen Verlauf prägt.
- Fortpflanzung bei Eidechsen: Bodineau et al. (2025) zeigen, dass Faktoren wie wärmere Nächte und Nahrungsverfügbarkeit das Fortpflanzungsverhalten der Zauneidechse beeinflussen und je nach Kombination zu vorgezogenen oder verzögerten Fortpflanzungszeiten führen können.
- Vorhersage der Pflanzenphänologie: Rauschkolb et al. (2025) nutzten das Phänologie-Netzwerk PhenObs, um das Konzept der „Growing Degree Days“ zu validieren. Diese Methode summiert tägliche Wärmemengen und ermöglicht verlässliche Prognosen zum Zeitpunkt von Wachstum und Blüte unter Erwärmungsbedingungen.
- Blütezeit versus Blütenmerkmale: Leclerc et al. (2025) zeigen, dass steigende Temperaturen die Blütezeit verschieben, während Charakteristika wie Blütenduft oder -temperatur unverändert bleiben. Dies kann zu einer zeitlichen Entkopplung zwischen Pflanzen und Bestäubern führen und deren Interaktionen beeinträchtigen.
Schlussfolgerungen und Ausblick
Die Ergebnisse der Sonderausgabe verdeutlichen, dass die saisonale Dynamik in Ökosystemen durch ein komplexes Zusammenspiel von Artmerkmalen und klimatischen Faktoren bestimmt wird. Die Integration von Beobachtungsnetzwerken wie der iDiv-Plattform PhenObs mit experimentellen und modellbasierten Methoden ist entscheidend, um die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf die Phänologie besser zu verstehen.
Das Verständnis dieser Zusammenhänge ist essentiell, um Prognosen über zukünftige ökologische Interaktionen und Prozesse unter sich ändernden Umweltbedingungen zu verbessern.
Kontaktinformationen der wissenschaftlichen Ansprechpartner
Dr. Christine Römermann
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig (iDiv)
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Telefon: +49 364 1949985
E-Mail: christine.roemermann@uni-jena.de
Christine Coester
Abteilung Impact, iDiv
Telefon: +49 341 9733197
E-Mail: christine.coester@idiv.de
Quellenangaben
Römermann, C., Rauschkolb, R., Bucher, S. F., Träger, S., & Hensen, I. (Hrsg.). (2026). Phenology-trait relationships across different scales and organisational levels [Sonderausgabe]. Functional Ecology, 40(5). https://doi.org/10.1111/1365-2435.70324
