BD-I-3: Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften | Umweltbundesamt

BD-I-3: Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften

Steigende Temperaturen beeinflussen die Zusammensetzung von Artengemeinschaften. Zwischen den Jahren 2006 und 2020 hat die Häufigkeit wärmeliebender Arten gegenüber kälteliebenden Arten zugenommen. Insbesondere die außergewöhnlich warmen Jahre seit 2018 haben zu einem Anstieg des Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften beigetragen.

Insektengemeinschaften reagieren besonders empfindlich

Tagfalter reagieren empfindlich auf eine Vielzahl an Umweltfaktoren, die zudem oftmals miteinander in Wechselwirkung stehen. Insbesondere Prozesse, die mit der ⁠Landnutzung⁠ in Verbindung stehen, haben einen großen Einfluss auf Bestandstrends und die Zusammensetzung von Artengemeinschaften. Daneben deuten wissenschaftliche Untersuchungen auf eine zunehmende Bedeutung des Klimawandels hin. Tagfalter gehören wie alle Insekten zu den wechselwarmen Organismen, deren Aktivität und Entwicklung direkt von der Umgebungstemperatur abhängt. Diese Eigenschaft macht sie besonders sensibel gegenüber Temperaturveränderungen. Da Tagfalter kurze Entwicklungszyklen aufweisen, reagieren sie zudem besonders schnell auf sich verändernde klimatische Bedingungen.

In Deutschland ist ein weites Spektrum an Tagfalterarten beheimatet, die sich in ihren Temperaturansprüchen unterscheiden. Darunter befinden sich sowohl wärmeliebende Arten wie beispielsweise der Brombeer-Perlmutterfalter (Brenthis daphne) und der Mauerfuchs (Lasiommata megera) als auch kälteliebende Arten wie der Schornsteinfeger (Aphantopus hyperantus) und der Braunfleckige Perlmutterfalter (Boloria selene). Im Zuge der klimawandelbedingten Erwärmung verbessern sich die Lebensbedingungen für Arten mit höheren Temperaturansprüchen. Dagegen finden Arten, die an kühle Umgebungen angepasst sind, ungünstigere Bedingungen vor. Durch die tendenzielle Zunahme wärmeliebender Arten und den Rückgang kälteliebender Arten verändert sich die Zusammensetzung lokaler Artengemeinschaften.

Der Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften illustriert solche Veränderungen anschaulich. Er spiegelt die mittleren Temperaturansprüche der Arten einer Artengemeinschaft wider. Im Zeitraum von 2006 bis 2020 zeigt der Index einen signifikanten Anstieg. Das bedeutet, dass in den Artengemeinschaften wärmeliebende Arten gegenüber kälteliebenden Arten zugenommen haben. Während die Entwicklung bis zum Jahr 2012 nicht eindeutig war, erfolgte ein stetiger Anstieg des Index in der darauffolgenden Zeit. Insbesondere in den überdurchschnittlich warmen Jahren ab 2018 wurden wärmeliebende Arten begünstigt, was zu einem deutlichen Anstieg des Temperaturindex führte. Die langfristigen Auswirkungen dieser Veränderungen auf die biologische Vielfalt sind noch nicht absehbar.

Um den Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften zu berechnen, wurde zunächst ein mittlerer Temperaturanspruchswert für jede Tagfalterart ermittelt, der sich aus der im europäischen Verbreitungsgebiet der Art herrschenden durchschnittlichen Temperatur im Referenzzeitraum von 1971–2000 ableitet. Diese artspezifischen Temperaturanspruchswerte wurden – gewichtet mit den Häufigkeiten der jeweiligen Arten – für die Indexbildung gemittelt. Eingang fanden die Daten von 71 häufigen und mittelhäufigen Tagfalterarten, die auf den Transekten des Tagfalter-Monitorings Deutschland erfasst wurden. Ein jährlicher Temperaturindex der Tagfalterartengemeinschaften wurde für jedes Transekt berechnet und anschließend über Deutschland hinweg gemittelt. Ein über die Zeit zunehmender Index zeichnet eine Verschiebung der Häufigkeiten zugunsten wärmeliebender Arten nach.

Nicht nur Tagfaltergemeinschaften verändern sich. Auch Libellen- und Hummelgemeinschaften reagieren in einer ähnlichen Art und Weise auf steigende Temperaturen. Klimawandelbedingte Veränderungen von Artengemeinschaften wurden zudem bei Vögeln, Fischen und Pflanzen dokumentiert. Die Entwicklung verläuft oftmals regional unterschiedlich. Insbesondere an den nördlichen Verbreitungsgrenzen der Arten sowie in den Gebirgen finden besonders schnelle Veränderungen statt. Eine veränderte Zusammensetzung von Artengemeinschaften kann auch das Ergebnis sich verschiebender Verbreitungsgebiete sein. Ein Beispiel ist der Karstweißling (Pieris mannii), der seinen Verbreitungsschwerpunkt in Südeuropa hat. Seit seinem erstmaligen Auftreten im Jahr 2008 hat er sich über weite Teile Deutschlands ausgebreitet. Die Folgen solcher Prozesse müssen in vielen Fällen noch erforscht werden. Es ist aber davon auszugehen, dass sich insbesondere Interaktionen zwischen verschiedenen Organismen verändern werden, mit potenziellen Auswirkungen auf verschiedene Ökosystemfunktionen und -leistungen.

Schnittstellen

BD-I-2: Temperaturindex der Vogelartengemeinschaft

FI-I-1: Verbreitung warmadaptierter mariner Arten