Als Stephen Talbot Ende Juni von einem Hubschrauber in eine abgelegene Ecke von Alaskas Selawik National Wildlife Refuge gebracht wurde, machte er sich sofort an die Arbeit. Der US-amerikanische Botaniker für Fische und Wildtiere raste gegen die Zeit, um Pflanzenarten auf vier Gipfeln in den Hockley Hills zu inventarisieren. Er hatte einen Monat Zeit, um seine Feldarbeit abzuschließen. Wie lange die Pflanzen haben, ist unklar.
Während die Temperaturen um die Welt steigen, sind die empfindlichen, kälteliebenden Alpenpflanzen, die an Gipfeln von den Alpen bis zu den Anden hängen, zunehmend gefährdet. Diese langsam wachsenden Stauden sind perfekt auf ihre kalten, windgestrahlten Gipfel abgestimmt. Erhöhen Sie die Hitze, und Pflanzen können sich langsam zu kühleren Höhen emporschleichen, wenn sie existieren. Ratsche es zu schnell oder zu weit nach oben, und die Pflanzen werden aussterben.
Wissenschaftler wie Talbot erklimmen Gipfel und studieren weltweit Pflanzen, um die Auswirkungen der Erwärmung auf Bergökosysteme zu verstehen. Auf Berggipfeln steigt die Durchschnittstemperatur wie in der Arktis und Antarktis doppelt so schnell wie im globalen Durchschnitt. Das bedeutet, dass Regionen mit großer Höhe und großem Breitengrad schneller und schneller auf den Klimawandel reagieren.
Harald Pauli, Botaniker an der Universität Wien in Österreich, begann Anfang der 90er Jahre, dieses Phänomen in den europäischen Alpen zu untersuchen. Pauli und Kollegen nutzten historische Daten aus dem Jahr 1835 und stellten fest, dass durch die Erwärmungstemperaturen Pflanzen mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Fuß pro Jahr in höhere Lagen getrieben wurden. Dieser Befund und der Mangel an detaillierten Informationen über die Verbreitung von Arten in alpinen Umgebungen veranlassten Pauli und andere, 2001 die Global Observation Research Initiative in Alpine Environments (GLORIA) ins Leben zu rufen.
Das Schöne an GLORIA ist laut Dan Fagre, einem US-amerikanischen Geological Survey-Ökologen, der im Glacier National Park ansässig ist und dort 2003 den ersten nordamerikanischen GLORIA-Studienstandort eingerichtet hat, das standardisierte, kostengünstige Low-Tech-Verfahren Wissenschaftler auf der ganzen Welt können nun Notizen vergleichen, indem sie alle fünf Jahre Spitzenwerte überprüfen und die Ergebnisse in eine zentrale Datenbank eintragen.
Laut Pauli kommen jedes Jahr neue Websites hinzu, aber die Ergebnisse brauchen Zeit. Der von Pauli 1994 auf dem Schrankogel in den österreichischen Alpen errichtete bahnbrechende Standort liefert gerade Daten. In einem Artikel, der im Januar 2007 in Global Change Biology veröffentlicht wurde, haben Pauli und Kollegen einen Anstieg der Anzahl der vorhandenen Arten, den sogenannten Artenreichtum, in den letzten 10 Jahren um 11 Prozent dokumentiert. Mehr Pflanzen sind eine gute Sache, oder? Nicht unbedingt, laut Pauli.
Es stellte sich heraus, dass es sich bei den neuen Arten um alpine Grünlandpflanzen handelte, die sich auf einer Steigung bewegten. Gleichzeitig nahmen alle extremen Nival-Arten ab, die in den höchsten Lagen zwischen Felsen und Schnee verstreut leben.
"Es war ein überraschendes Signal, dass die anhaltende Klimaerwärmung sehr kälteempfindlichen Arten schaden könnte", sagt Pauli. "[Der zunehmende Artenreichtum] ist der Beginn eines Prozesses, der, wie wir erwarten, zu einer Schrumpfung der alpinen Lebenszonen führen wird. Im weiteren Verlauf werden die Arten nicht mehr überleben."
Warum sollte sich die Welt für das Verschwinden einiger Wildblumen auf abgelegenen Berggipfeln interessieren? In Europa bedeckt das alpine Ökosystem nur 3 Prozent der Landmasse, beheimatet jedoch fast 20 Prozent aller einheimischen Pflanzenarten. Eine enorme Anzahl von Arten wäre betroffen.
"Verlust ist Verlust. Für immer", sagt Pauli. "Sie könnten die Samen in Samenbanken aufbewahren, aber es ist nie dasselbe. Sie können nicht ganze Ökosysteme schützen."
Er weist auch darauf hin, dass sich die Vegetation nicht in einer organisierten Weise verschieben würde, die von Konturlinien diktiert wird; Einige Arten bewegen sich viel schneller bergauf als andere. Darüber hinaus könnte der Übergang von etablierten Arten zu neuen Eindringlingen die Hänge destabilisieren, was zu verstärkter Hangerosion und Erdrutschen führen könnte.
Für Brad Cardinale, einen Ökologen an der University of California in Santa Barbara, hat der Verlust einer Art möglicherweise schwerwiegende Folgen für das Leben auf dem Planeten. In einem Artikel, der im November in Proceedings der National Academy of Science (PNAS) veröffentlicht wurde, überprüften Cardinale und Kollegen 44 über zwei Jahrzehnte durchgeführte Studien, die das Aussterben simulierten, um festzustellen, wie sich die biologische Vielfalt auf die Ökosystemproduktivität auswirkt.
Produktivität ist der Begriff, mit dem Wissenschaftler den grundlegenden biologischen Prozess beschreiben, durch den Pflanzen wachsen und mehr Pflanzen produzieren. Es mag nicht sexy klingen, sagt Cardinale, aber der Prozess ist dafür verantwortlich, Treibhausgase wie Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre zu entfernen und den Sauerstoff, die Nahrung, das Holz und die Biokraftstoffe zu produzieren, die vielen Arten auf dem Planeten zur Verfügung stehen, einschließlich Menschen, zu existieren.
Cardinale und viele andere auf seinem Gebiet haben lange Zeit argumentiert, dass die Bemühungen zum Schutz auf die produktivsten Arten in einem Ökosystem konzentriert werden sollten, wobei die weniger produktiven Arten ignoriert werden könnten. Er war schockiert über eine wichtige Erkenntnis seiner Analyse: Arten sind nicht redundant.
Tatsächlich wirkt sich der Artenverlust dramatisch auf die Produktivität aus. "Wenn Arten aus ihrem natürlichen Lebensraum aussterben, könnten wir 50 Prozent der Arten verlieren, und das ist wahrscheinlich eine Unterschätzung", sagt er. "Ich glaube nicht, dass irgendjemand damit gerechnet hätte. Das bedeutet 50 Prozent weniger Produktivität, 50 Prozent weniger Sauerstoff, 50 Prozent weniger CO2, 50 Prozent weniger Lebensmittel, Holz und Biokraftstoff."
Es geht nicht so sehr um den Verlust einer bestimmten Art, sondern um den Verlust der Artenvielfalt, sagt Cardinale.
Jüngste Studien zum Klimawandel haben gezeigt, dass Wissenschaftler die Fähigkeit natürlicher Lebensräume, CO2 aus der Atmosphäre zu entfernen, überschätzt haben. Die Analyse von Cardinale deutet auf das Aussterben von Pflanzen als Grund hin. "Wenn Sie das Aussterben von Pflanzen verursachen, werden Wälder, Grasland und dergleichen viel schlimmer, wenn sie CO2 aus der Atmosphäre entfernen", sagt er. "Wir haben möglicherweise dieses Feedback: Wenn der Klimawandel zum Aussterben führt, verschlimmert das Aussterben den Klimawandel."
Für Talbot ist es oft schwierig, das Gefühl der Dringlichkeit aufrechtzuerhalten, wenn er über abgerundete Schlicksteinhügel klettert, um die erste GLORIA-Stätte in der nordamerikanischen Arktis zu errichten. "Vieles ist langweilig", sagt er. Er muss drei Jahre warten, bevor er zurückkehrt, um die Batterien zu wechseln und Daten von den 16 kleinen Thermometern herunterzuladen, die er auf der Baustelle begraben hat.
Die großen cremigen Blüten der Gebirgsavenen ( Dryas octopetala ) und die zarten violetten Blüten der borealen Nelken ( Dianthus repens ) sind vielleicht nicht so aufregend wie viele auffälligere und seltenere Arten, aber Talbot versteht den Wert dieser bescheidenen Pflanzen für das globale Netzwerk. "Wir sind ein kleiner Teil des Gesamtbildes", sagt er. "Ein Standort allein bedeutet nicht viel." Das Ausfüllen der weißen Flecken auf der GLORIA-Karte ermöglicht es Wissenschaftlern, Änderungen an mehreren Standorten auf der ganzen Welt nachzuvollziehen.
Die Biodiversitätsforschung ist nach Ansicht von Cardinale noch in der Entwicklung. Klar ist, dass Gebirgsökosysteme eine Vorschau darauf geben können, was der Rest der Erde bei wärmeren Temperaturen erwartet. "Es ist beängstigend genug, ernsthaft darüber besorgt zu sein", sagt er. "Ich denke nicht, dass wir jede Spezies erhalten müssen, um den Planeten produktiv zu halten. Um jedoch 50 Prozent aller Spezies zu verlieren, gibt es einige verblüffende Auswirkungen auf die Menschheit, mit denen wir nicht wirklich zu kämpfen haben Und wir müssen anfangen, mit ihnen zu kämpfen. "
