Klimawandel Alpenflora gerät in der Höhe unter Druck

Wegen immer höherer Temperaturen steigen die meisten Gebirgspflanzen in die Höhe. Sie tun dies an der unteren Grenze ihrer Verbreitung schneller als an der oberen Grenze.

Dadurch entsteht immer mehr Konkurrenzdruck in der Alpenflora, wie eine Studie der Eidgenössischen Forschungsanstalt WSL und der Universität Wien zeigt.

Die "Flucht nach oben" ist eine typische Reaktion der Gebirgspflanzen auf die stetig zunehmende Temperatur. Auch eine länger dauernde Vegetationszeit und vermehrte Nährstoffeinträge durch die Luft tragen dazu bei.

Vor allem für die oberen Verbreitungsgrenzen ist diese Verschiebung schon gut dokumentiert. Über die Veränderungen im unteren Bereich ist vergleichsweise wenig bekannt. Um einzuschätzen, wie stark eine Art gefährdet ist, muss man aber die Reaktion der Alpenpflanzen im gesamten Verbreitungsgebiet kennen.

Grenzen verschieben sich nach oben

Forschende der WSL und der Universität Wien haben sich ein vollständigeres Bild erarbeitet, indem sie die Daten zahlreicher Verbreitungsstudien analysiert haben. Es zeigte sich, dass beide Grenzen sich bei den meisten Arten wegen des Klimawandels nach oben verschieben.

Zudem werden viele Arten innerhalb ihres Verbreitungsgebiets häufiger. Dies betrifft vor allem nährstoffbedürftige Arten, die von menschgemachten Nährstoffeinträgen profitieren. Allerdings reagieren Arten tieferer Lagen schneller und dürften daher näher mit der hochalpinen Flora zusammenrücken. Über ihre Ergebnisse berichtet die Forschungsgruppe in der Fachzeitschrift "Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A. (PNAS)".

Die Forschenden analysierten Veränderungen entlang der gesamten Höhenverbreitung von 183 Alpenpflanzen. Sie verglichen dafür Daten zur Verteilung dieser Arten in den österreichischen, schweizerischen, italienischen, slowenischen und deutschen Alpen während der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts mit Daten über deren aktuelle Verbreitung im selben Gebiet.

"Der grössere Teil der Alpenflora scheint ihr gesamtes Verbreitungsgebiet langsam und gleichmässig nach oben zu verschieben und vom Klimawandel bisher eher zu profitieren", sagt Sabine Rumpf, Erstautorin der Studie von der Universität Wien. Im Durchschnitt haben sich die Arten 20 bis 35 Meter in die Höhe ausgebreitet. Und innerhalb ihres Verbreitungsgebietes sind viele Arten häufiger geworden.

Allerdings gibt es grosse Unterschiede zwischen den einzelnen Arten. Die untere Verbreitungsgrenze des Alpen-Hahnenfusses (Ranunculus alpestris) stieg beispielsweise um satte 385 Meter an, die obere Grenze jedoch nur um 21 Meter. Diese Art besiedelt heute ein um ein Drittel schmaleres Höhenband als ein Jahrhundert zuvor. Bei der Roten Felsenprimel (Primula hirsuta) hingegen liegen sowohl die untere als auch die obere Verbreitungsgrenze heute tiefer als früher.

Profiteure und Verlierer

"Das Besondere an dieser gemeinsam durchgeführten Studie ist, dass wir zahlreiche Datensätze aus vielen Alpenregionen untersucht haben", wird Co-Autor Niklaus Zimmermann von der WSL in einer Mitteilung vom Montag zitiert, "daher können wir trotz artspezifischer und regionaler Unterschiede verlässliche Trends nachweisen." Bisherige Studien beschränkten sich meistens auf kleinere Regionen und vorwiegend auf die obere Verbreitungsgrenze.

Die Datenvielfalt der aktuellen Studie ermöglicht die klare Aussage, dass die untere Verbreitungsgrenze vieler Arten schneller ansteigt als die obere Grenze, so dass gesamthaft ein schmaleres Höhenband als früher besiedelt wird. Die Folge: In grösseren Höhen wird es eng, die nach oben vorstossenden Pflanzenarten setzen die dort schon wachsenden Arten unter verstärkten Konkurrenzdruck.

Die Veränderungen laufen allerdings nicht in allen Höhenlagen mit derselben Geschwindigkeit ab. "Höhengrenzen haben sich umso stärker nach oben verschoben, je tiefer sie früher waren und Arten mit tieferem historischen Verbreitungsschwerpunkt konnten häufiger werden", erklärt Rumpf.

Die ungleichen Geschwindigkeiten und Richtungen in der Anpassung führen dazu, dass sich Gewinner und Verlierer des globalen Wandels entlang des Höhengradienten zu sortieren scheinen. Etwa 20 Prozent der Arten, die zumeist an nährstoffarme Standorte angepasst sind, zeichnen sich als Verlierer der Veränderungen ab. Sie sind heute deutlich seltener als früher und besiedeln zugleich ein schmaleres Höhenintervall in grösserer Höhe. Dorthin vorstossende Arten aus tieferen Lagen werden überwiegend zu den Gewinnern zählen.