KLIMAGRAD

Auswirkungen des Klimawandels in den Alpen

Erfassung des Klimawandels im Gebirge mittels Höhengradienten

Das vom Bayerischen Ministerium für Umwelt und Gesundheit geförderte Projekt KLIMAGRAD untersucht die Auswirkungen des Klimawandels auf Gebirgsökosysteme im Werdenfelser Land (Bayern) und legt dabei einen Schwerpunkt auf höhenabhängige Entwicklungen in der Biosphäre. Mit der Umweltforschungsstation Schneefernerhaus (UFS) als Ankerstation wird von den fünf Projektpartnern (TU München, Ludwig-Maximilians-Universität München, Botanischer Garten München, Universität Augsburg, Helmholtz Zentrum München) im Untersuchungsgebiet ein Höhengradienten – Messnetz aufgebaut. Dazu kommen vier weitere, eigens für dieses Projekt installierte Klimastationen, um das Wissen über die Zusammenhänge zwischen Klima und Ökosystemdynamik in der montanen und alpinen Stufe zu verbessern.

In den vier Teilprojekten werden insbesondere Untersuchungen zu höhenabhängigen Vegetationsänderungen in der montanen bis subnivalen Stufe durchgeführt sowie biogene und anthropogene Kohlenwasserstoffe (VOCs) als klimarelevante Ozonvorläufersubstanzen und Stickstoffdeposition als zusätzlicher Stressfaktor erfasst.

Die Messstation am Schachen - im Hintergrund Hoher Blassen und Alpspitze (rechts).

TP1 Infrasturktur (TUM)

TP2 Phänologische und vegetationskundliche Untersuchungen in der montanen bis subalpinen Stufe an Höhengradienten im Wetterstein und am Schachen (TUM, LMU, Botanischer Garten)

Im Botanischen Alpengarten am Schachen (Garmisch-Partenkirchen) soll ein phänologisches Beobachtungsprogramm als Basis für ein langfristiges Monitoring etabliert werden. Er ist dabei Teil eines Netzwerkes von Gärten, die die Auswirkungen der Klimaveränderungen auf pflanzliche Lebensrhythmen in arktisch-alpinen Regionen untersuchen. In der kurzen Vegetationszeit wird das phänologische Verhalten zehn heimischer Arten beobachtet und ein neuer Beobachtungsschlüssel ausgearbeitet. Zusätzlich werden entlang von Höhengradienten phänologische Beobachtungen an Baumarten der montanen Stufe durchgeführt und in Abhängigkeit von Höhe und Standorteigenschaften analysiert. Somit soll jeweils die aktuelle und potentielle Lage der Baum- bzw. Waldgrenze bestimmt sowie deren potentiellen Wanderungsgeschwindigkeiten abgeschätzt werden. Dazu sollen anhand von eigenen Aufnahmen und entsprechenden Datenbanken höhenabhängige Veränderungen der Saatgutmenge und Keimfähigkeit untersucht werden. Durch den Vergleich der aus den Klimadaten gewonnenen Vegetationsperiode und den tatsächlich beobachteten Temperaturreaktionen soll ein zeitlicher Trend der Verschiebung von Wachstumszonen und Baumgrenze abgeleitet werden. Die Ergebnisse liefern Hinweise auf potentiell gefährdete Arten, die aufgrund zu langsamer Reaktionsfähigkeit oder fehlender Rückzugsmöglichkeiten durch starke Temperaturerhöhung bedroht sind.

TP3 Höhenabhängige vegetations- und standortskundliche Untersuchungen der subalpinen bis subnivalen Stufe auf dem Zugspitzplatt (Universität Augsburg)

Durch umfassende Kartierung sowie standortökologische Untersuchungen werden Auswirkungen klimatischer Veränderungen sowie menschlicher Einflussnahme auf die Vegetation des Zugspitzplatts untersucht und ein langfristiges Monitoring der Vegetationsdynamik begonnen. Das Untersuchungsgebiet umfasst das Zugspitzplatt bis zur 2000 m-Höhenlinie zum oberen Reintal, die Steilwände der Plattumrahmung ausgenommen.

TP4 Emissionen und Stoffeinträge (TUM, Helmholtz Zentrum München)

Stickstoff spielt bei der Pflanzenernährung eine wesentliche Rolle, kann sich aber schnell zum Stress-faktor entwickeln und sensible Ökosysteme, wie in den Alpen, belasten. Da über Wechselwirkungen zwischen Geländefaktoren, Meteorologie und Deposition bisher nur wenig bekannt ist, soll diese Fragestellung an unterschiedlich exponierten Fichten-beständen untersucht werden. Dazu werden entlang von Höhengradienten (s. Über-sichtskarte) Messpunkte installiert, an denen jeweils im Bestand und im Freiland die Immissionskonzentrationen von NH3 und NO2 mittels belüfteter Passiv-sammler sowie die Deposition von NH4+, NO3- und weiterer Ionen mit Bulksammlern gemessen. Parallel dazu werden Niederschlagsmenge, Lufttemperatur und relative Luftfeuchte bestimmt. Mit dem GC-FID System an der UFS werden zu unterschiedlichen Jahreszeiten flüchtige organische Verbindungen (VOCs) bestimmt. Anhand multivariater Verfahren zur Rezeptormodellierung kann eine Aufschlüsselung der Luftmassen nach anthropogenen und biogenen Anteilen von Quelltypen im Einzugsgebiet der UFS geleistet werden. KLIMAGRAD wird vom Bayerischen Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit gefördert.