Klimawandel: Vermächtnis der Überlebenden der Eiszeit

Die Buchenwälder im Hayedo de Montejo, einem Gebirgszug rund hundert Kilometer nördlich von Madrid, dürfte es theoretisch gar nicht geben. Buchen bevorzugen ein feuchtes, relativ kühles Klima – wie man es im trocken-heißen Zentralspanien kaum findet. Dennoch sind die Buchen seit Jahrtausenden dort präsent. Es sind Überbleibsel aus der letzten Eiszeit, als in Spanien ein gemäßigtes Klima wie heute in Mitteleuropa herrschte.

Blick auf den Klimawandel

Die Buchen stehen in Tälern, wo sich etwas mehr Feuchtigkeit sammelt als in der Umgebung. „Die Populationen sind von den Hauptverbreitungsgebieten ihrer Art isoliert. Obwohl das regionale Klima für sie ungeeignet ist, können sie in begrenzten Zonen mit passenden Klimabedingungen überleben“, sagt Alistair Jump, Pflanzenökologe von der University of Stirling in Schottland.

Jump studiert seit Jahren sogenannte Klimarelikte. Er versucht herauszufinden, wie Pflanzen es schaffen, in klimatisch unpassenden Regionen zu bestehen. „Das zu verstehen ist wichtig“, sagt er. Denn nur so seien genauere Aussagen darüber möglich, wie sich der aktuelle Klimawandel auf die Verbreitung von Pflanzen- und Tierarten auswirken wird.

Bisher betrachten Klimaforscher solche Entwicklungen nur in Simulationen. Dafür nutzen sie sogenannte biogeografische Modelle im Computer (siehe Kasten). Den Berechnungen zufolge werden einige Arten in Zukunft als Folge des prognostizierten Temperaturanstiegs und veränderter Niederschlagsmuster aus bestimmten Regionen verdrängt werden.

Schwere Zeiten für Reptilien

Beispielsweise könnten viele Reptilien- und Amphibienarten es sehr schwer haben, in Südwesteuropa zu bestehen, da das Klima im Mittelmeerraum für sie zu trocken werden könnte. Das haben Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung in Leipzig im Rahmen des EU-Forschungsprojekts Alarm über Klimarisiken für die Artenvielfalt prognostiziert.

Doch für Jump sind die spanischen Buchen ein Paradebeispiel. Er sieht sie als Anlass, solchen Ergebnissen zumindest teilweise zu misstrauen. „Einige Arten werden vielleicht in einem sehr lokalen Bereich erhalten bleiben, selbst wenn sie infolge des Klimawandels großräumig Verluste erleiden. Das könnte unsere Vorhersagen verändern, wie der Klimawandel sich auf die Artenvielfalt auswirken wird“, sagt er. Jump hält es für wichtig, im Rahmen der Klimafolgenforschung stärker als bisher auf die heute schon vorhandenen Klimarelikte zu achten. Kürzlich veröffentlichte er gemeinsam mit Arndt Hampe von der Biologischen Station Doñana in Spanien eine Studie, die einen Überblick zum Stand der Forschung rund um die Klimarelikte liefert. Der Beitrag ist im Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics erschienen.

Klimarelikte kommen demnach häufig an Orten vor, die um einige Celsiusgrade kühler und auch feuchter sind als die Umgebung. Solche Bedingungen sind in Gebirgen mit engen, schattigen Tälern zu finden – aber nicht nur. Auch Moorgebiete können so ein Mikroklima bieten.

Kalte Höhlen bewahren kanadisches Klima in Iowa

Ein kurioses Beispiel sind Eishöhlen im Nordosten des US-Bundesstaats Iowa. „Aus diesen Höhlen fließt kalte Luft. Das ist, als würde man die Tür des Kühlschranks offenstehen lassen“, sagt Jump. In der direkten Umgebung der Höhlen kommen Pflanzen, Schlangen und Insekten vor, die ansonsten erst rund tausend Kilometer weiter nördlich in den Wäldern Kanadas zu finden sind.

Studien zeigen, dass Klimarelikte diverser Pflanzenarten an unterschiedlichen Standorten häufig vergleichbare Eigenschaften besitzen: Viele der Pflanzen vermehren sich vegetativ durch Sprossung oder Ableger aus den Wurzeln. Sie brauchen also keine Samen, um sich zu verbreiten. Damit sind sie auch nicht mehr auf Insekten angewiesen, die für die Bestäubung sorgen. Andere, wie die Buchen Zentralspaniens, werden sehr alt und haben damit viel Zeit, um ein feuchteres Jahr mit idealen Bedingungen für ihre Fortpflanzung abzuwarten.

Alistair Jump plädiert dafür, Klimarelikte und ihre Standorte gezielt zu schützen – nicht nur zum Erhalt der lokalen Artenvielfalt. Sie könnten auch dem Menschen nützlich sein. „Sie sind heute schon an Bedingungen angepasst, die viele Arten an anderen Orten erst in Zukunft erleben werden“, sagt er.

Klimarelikte könnten als genetische Ressource dienen, um es möglich zu machen, verwandte Arten in anderen Regionen ihres Verbreitungsgebietes zu erhalten. Interessant wäre es etwa, jene Gene zu identifizieren, die den spanischen Buchen im Hayedo de Montejo ihre erstaunliche Resistenz gegen Trockenheit verleihen. Damit ließen sich vielleicht Buchen züchten, die auch in künftigen Gebieten mit weniger Niederschlag weiter im Norden eine Überlebenschance hätten.