GLORIA GLobal Observation Research Initiative in Alpine environments
Sonja Wipf
Projektmitarbeitende2015 - 2025
Finanzierung- Bundesamt für Umwelt BAFU
- Forschungskommission des Schweizerischen Nationalparks
- Stiftung Dr. Joachim de Giacomi der Akademie der Naturwissenschaften Schweiz
- Beatrice Ederer-Weber Stiftung
Heute wachsen auf unseren Berggipfeln mehr Pflanzenarten als noch vor einigen Jahrzehnten – eine Folge des Klimawandels, wie wissenschaftliche Studien belegen. Wie sich die Vegetation in Zukunft entwickeln wird, ob z. B. Pflanzen aus tieferen Lagen die angestammten Arten verdrängen, lässt sich am besten mit Wiederholungsaufnahmen auf dauerhaft markierten Flächen erforschen. Solche Monitoringflächen sind in den höheren Lagen der Gebirge allerdings sehr rar.
In diese Lücke ist vor rund 15 Jahren GLORIA (GLobal Observation Research Initiative in Alpine environments) gesprungen: Forschende verschiedener Länder richteten weltweit in alpinen Gebieten Dauerflächen ein. Jede dieser sogenannten Zielregionen umfasst mindestens vier Berggipfel entlang eines Höhengradienten. Auf jedem Gipfel erheben Experten im Abstand von fünf bis sieben Jahren Temperaturdaten sowie Art und Häufigkeit aller Pflanzen; auf genau eingemessenen Flächen und nach einem standardisierten Aufnahmeprotokoll. So lässt sich auch auf einer kleinräumigen Skala genau feststellen, ob sich Arten neu ansiedeln, ob ihre Häufigkeit zu- oder abnimmt, oder ob sie ganz verschwinden.
SLF untersucht Berggipfel im Schweizerischen Nationalpark
In Europäischen Bergregionen existieren mittlerweile 28 GLORIA Zielregionen, darunter drei in der Schweiz: eine im Wallis und zwei im Schweizerischen Nationalpark im Engadin (je vier Gipfel auf Kalk/Dolomit und auf Silikatgestein, seit 2002/2003). 2015 fand die jüngste, für viele Europäische Zielregionen inzwischen dritte Aufnahme der GLORIA Gipfel statt. Dank einer neuen Zusammenarbeit zwischen dem Nationalpark und dem SLF untersuchte ein Forscherteam unter der Leitung von zwei SLF-Wissenschaftlern die acht Engadiner Gipfel von neuem. Die beiden ergründen bereits anhand von historischen Aufnahmen früherer Botaniker, wie sich die Flora auf unseren Berggipfeln verändert. Die Arbeiten der beiden Studien ergänzen sich gut. Zwar zeigt die Gipfelflora-Studie sehr langfristige Prozesse, nämlich wie sich die Flora über das vergangene Jahrhundert veränderte. Hingegen lassen sich nur relativ grosse Unterschiede – Aussterben oder neues Auftauchen von Arten – sichtbar machen. GLORIA umfasst zwar einen kürzeren Zeitraum, dafür lassen sich auch kleinere Veränderungen nachweisen, zum Beispiel in der Häufigkeit oder im Standort einzelner Arten.
Lange Beobachtungsreihen und internationale Quervergleiche
Die Zusammensetzung der Pflanzendecke ist in den Bergen stark von der Temperatur abhängig. Tiefer gelegene oder südexponierte, und somit wärmere Standorte sind dichter bewachsen und artenreicher als höhere oder nordexponierte, und somit kältere Orte. Kein Wunder also, ist der Artenreichtum auf GLORIA Gipfeln des Nationalparks seit den ersten Aufnahmen 2002/2003 signifikant angestiegen, im Durchschnitt um eine zusätzliche Art pro zwei Jahre. Grund dafür ist die verstärkte Einwanderung wärmeliebender Arten, deren Vorkommen früher auf tiefere Standorte begrenzt war. Hingegen ist bisher kein Rückgang von kälteliebenden Arten zu verzeichnen.
Lange Beobachtungsreihen liefern nicht nur wertvolle Anhaltspunkte, wie die alpinen Gebiete in der Schweiz auf den Klimawandel reagieren. Sie sind auch zentral für Quervergleiche auf europäischer und sogar weltweiter Skala. Eine Auswertung über ganz Europa, in der GLORIA Aufnahmen mit längerfristigen Gipfelflora-Datenreihen kombiniert wurden zeigt, dass sich der Anstieg der Artenvielfalt über das letzte Jahrhundert beschleunigt hat. Dieser Anstieg lässt sich signifikant mit der verstärkten Erwärmung erklären. Zukünftige GLORIA Aufnahmen werden helfen aufzuzeigen, wie sich die Pflanzendecke der alpinen entwickeln wird und welche Arten zu den Gewinnern und Verlierern zählen werden.
Ökosystemforschung auf Berggipfeln
Komplexe Fragen zur Veränderungen von Ökosystemen und ihren Funktionen in einem sich ändernden Klima kann man am besten beantworten, indem WissenschaftlerInnen verschiedener Fachrichtungen am gleichen Ort miteinander und verknüpft arbeiten. Standorte wie die GLORIA Gipfel eignen sich dazu ausgezeichnet, solange die Pflanzendecke nicht gestört wird. In Zusammenarbeit mit BodenwissenschaftlerInnen finden deshalb beispielsweise Experimente zur mikrobiellen Zusammensetzung und zum Streuabbau in Gebirgsböden auf GLORIA Gipfeln statt. Diese Untersuchungen helfen uns zu verstehen, wie sich die Beziehungen zwischen Pflanzen und Böden langfristig verändern.
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Masterarbeiten ¶
2017 Jonathan von Oppen: Tea Time On the Summits: Leaf litter decomposition in the Alpine environment
2016 Remo Wild: Richness increase and thermophilization of alpine vegetation on Swiss mountain summits - Analysis of plant trait changes over the last 14 years on 12 GLORIA summits