Globaler Wandel in ober-unterirdischen multitrophischen Grünland-Gemeinschaften

Projektüberblick

Anthropogene Umweltveränderungen beeinflussen ökologische Gemeinschaften und damit verbundene Ökosystemfunktionen und -leistungen. Temperates Grünland beherbergt eine hohe Diversität an wirbellosen Tieren, die zahlreiche Ökosystemprozesse und -leistungen kontrollieren. Landnutzungsintensität und Klimawandel beeinflussen diese Grünlandökosysteme, wobei die separaten Effekte dieser Stressoren vergleichsweise gut untersucht sind, ihre Wechselwirkungen jedoch bislang deutlich weniger.

Forschung zum Biodiversitätsverlust konzentriert sich darüber hinaus häufig auf den Rückgang von Biomasse und Artenzahl und lässt dabei einen zentralen Aspekt außer Acht: die Veränderung ökologischer Interaktionen. Diese Wissenslücke ist problematisch, da Interaktionen zentrale Ökosystemprozesse wie Prädation, Herbivorie und den Abbau organischen Materials steuern. Netzwerke aus Fraßinteraktionen, sogenannte Nahrungsnetze, verbinden die Struktur ökologischer Gemeinschaften mit ihrer Funktion und schaffen damit einen mechanistischen Zusammenhang zwischen Globalem Wandel, ökologischen Gemeinschaften und Ökosystem-Multifunktionalität.

Ziele und Forschungsfragen

Das Projekt untersucht, wie sich ökologische Interaktionen und Nahrungsnetze unter dem Einfluss mehrerer interagierender Stressoren verändern. Im Mittelpunkt steht der gemeinsame Einfluss von Landnutzungsintensität und Klimawandel auf ober- und unterirdische Fraßinteraktionen sowie auf die Multifunktionalität temperater Grünlandökosysteme.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Frage, wie sich durch den Globalen Wandel bedingte Veränderungen von Fraßinteraktionen mechanistisch auf Ökosystemprozesse und die Fähigkeit eines Ökosystems auswirken, mehrere Funktionen gleichzeitig auszuführen.

Ober- und unterirdische Gemeinschaften

Über den Einfluss des Globalen Wandels auf oberirdische Gemeinschaften ist bislang deutlich mehr bekannt als über ihre unterirdischen Gegenstücke. Unterirdische Gemeinschaften sind jedoch ebenso zentral für die Funktionsweise terrestrischer Ökosysteme. Daher ist es notwendig, ober- und unterirdische Gemeinschaften gemeinsam zu untersuchen und dabei auch ihre gegenseitige Abhängigkeit zu erfassen.

Das Projekt verfolgt genau diesen Ansatz und betrachtet ober- und unterirdische Nahrungsnetze nicht getrennt, sondern als miteinander verbundene Bestandteile ökologischer Gemeinschaften.

Ansatz und Methoden

Zur Bearbeitung dieser Fragen wird die Global Change Experimental Facility (GCEF) in Bad Lauchstädt genutzt. Das Projekt kombiniert neuartige Ansätze zur Erfassung von Fraßinteraktionen und der Abhängigkeit von basalen Ressourcen mit innovativen Methoden zur quantitativen Erfassung von Energieflüssen durch Nahrungsnetze.

Auf diese Weise können die separaten und interaktiven Effekte von Landnutzung und Klimawandel entschlüsselt und ihre Auswirkungen auf ökologische Interaktionen, Ökosystemprozesse und Multifunktionalität erfasst werden — auf und unter der Erde. Die Kombination eines groß angelegten Feldexperiments mit neuartigen molekularen und quantitativen Methoden ermöglicht ein deutlich vertieftes Verständnis davon, wie sich der Globale Wandel auf temperates Grünland auswirkt.

Relevanz

Das Projekt leistet einen wichtigen Beitrag zum mechanistischen Verständnis der Auswirkungen des Globalen Wandels auf temperate Grünlandökosysteme. Es verbindet die Untersuchung ökologischer Gemeinschaften mit der Analyse ihrer Interaktionen und Funktionen und schafft damit eine Grundlage für das zukünftige Management und den Schutz dieser Ökosysteme.

Projektinformationen

PI:	Prof. Dr. Malte Jochum
Subject:	Multiple stressors, Above-belowground
Study site:	Global Change Experimental Facility (GCEF), Bad Lauchstädt
Funding:	DFG Individual research grant
Duration:	2024-2027
Collaborators:	Dr. Melanie Pollierer, Vera Zizka, Dr. Martin Schädler,  Prof. Dr. Nico Eisenhauer
Staff:	Hendrik Mohr  (PhD candidate), multiple student helpers
Links:	DFG Gepris UFZ GCEF