Populationsänderungen alpiner Biota im Klimawandel

Eine Möglichkeit, zu einem besseren Verständnis darüber zu gelangen, wie Arten der Hochlagen der Alpen auf die gegenwärtigen Klimaänderungen reagieren werden, ist es zu untersuchen, wie diese Arten auf vergangene Klimaänderungen reagiert haben. Im Zusammenhang mit Klimaschwankungen im Pleistozän (der Eiszeit) und dem Holozän werden in der Literatur zwei Hypothesen vorgeschlagen: (i) Nach der Hypothese der postglazialen Arealreduktion überlebten Arten während der eiszeitlichen Kaltzeiten am Rand von Gebirgen und in den angrenzenden Tieflagen, wodurch es zu einer Arealausweitung kam, während sich dieselben Arten in der wärmeren nacheiszeitlichen Periode auf höher gelegene Gebiete zurückziehen mussten, was mit einer Arealreduktion einher ging. (ii) Nach der Hypothese der postglazialen Arealerweiterung waren Arten während der eiszeitlichen Kaltzeiten auf kleinräumige Rückzugsgebiete beschränkt, wodurch es zu Arealreduktionen kam, während sich dieselben Arten in der wärmeren nacheiszeitlichen Periode in vormals vergletscherte Gebiete ausbreiten konnten, wodurch es zu einer Arealerweiterung kam. Man kann davon ausgehen, dass die Reaktion von Arten auf Klimaänderungen auch davon abhängt, an welchen Standorten diese Arten vorkommen, dies wurde aber noch nie in einem vergleichenden Kontext getestet. Es ist deshalb nach wie vor unklar, welche der beiden oben genannten Hypothesen auf eiszeitliche Arealänderungen von Hochlagenarten zutrifft und ob es diesbezüglich einen Zusammenhang mit ökologischen Eigenschaften der Arten gibt. Unter Verwendung genomweiter molekularer Daten zu 20 Pflanzen- und 10 Tierarten werden in diesem Projekt folgende Fragen beantwortet werden: Haben Hochlagenarten der Alpen auf eiszeitliche Klimaschwankungen mit postglazialer Arealerweiterung oder mit postglazialer Arealreduktion reagiert? Wurden diese Arealänderungen durch ökologische Charakteristika der Arten beeinflusst? Können Änderungen der Areal- und Populationsgröße, wie es sie in der Vergangenheit gegeben hat, dafür verwendet werden, um Vorhersagen zum Verhalten dieser Arten unter dem gegenwärtigen Klimawandel treffen zu können? Die vergleichende Untersuchung verschiedener Tier- und Pflanzenarten wird es ermöglichen, einerseits allgemein gültige von artspezifischen Mustern unterscheiden zu können, andrerseits Muster spezifisch für bestimmte Organismengruppen (Tiere vs. Pflanzen) von solchen spezifisch für Arten bestimmter Habitate (z. B. Arten der alpinen Rasen vs. der Schutthalden) separieren zu können. Die Identifikation von Eigenschaften, die die Reaktion auf vergangene Klimaveränderungen bestimmt haben, wird auch signifikant dazu beitragen, die Reaktion auf gegenwärtige und zukünftige Klimaveränderungen besser modellieren zu können.