Ökosystemdynamik

Der Nationalpark Berchtesgaden bietet einzigartige Einblicke in die natürliche Entwicklung von Gebirgslandschaften, da menschliche Eingriffe in seiner Kernzone 1978 eingestellt wurden. Darüber hinaus lassen die starken Umweltgradienten (z.B. ein Höhengradient von 603 bis 2713 m ü. M. in nur wenigen Kilometern horizontaler Entfernung) tiefe Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen abiotischen Treibern wie Klima und biotischen Prozessen wie Störung und die Zusammensetzung von Artengemeinschaften zu. Wir verwenden verschiedene Untersuchungsansätze, um die Dynamik der Ökosysteme im Nationalpark Berchtesgaden zu verstehen und kombinieren z.B. Beobachtungsdaten aus langfristigen Monitoringprogrammen mit neuartigen Simulationsmodellen. Darüber hinaus nutzen wir die natürliche Variabilität der Landschaft in Form von “natürlichen Experimenten”, um neue wissenschaftliche Erkenntnisse zu gewinnen.

Eine zentrale Frage für das Verständnis der Dynamik von Ökosystemen ist, was sie antreibt. Insbesondere bleibt oft unklar, wie viel der beobachteten Dynamik von globalen Faktoren (z.B. dem Klimawandel) bestimmt wird und wie viel davon durch lokale Bedingungen einer Studienlandschaft determiniert wird. Dieser Frage gehen wir durch die vergleichende Analyse von Landschaften nach, die sich unter unterschiedlichen Umweltbedingungen natürlich entwickeln. Solche Vergleiche haben zum Beispiel gezeigt, dass der Klimawandel die zentrale Triebfeder hinter der global beobachteten Veränderung von Störungen in Wäldern der gemäßigten und borealen Biome ist.

Eine wichtige Dimension für das Verständnis der Dynamik von Ökosystemen sind räumlichen Muster. Räumliche Muster (z. B. wie Arten über eine Landschaft verteilt sind, oder wie alte Wälder in einer Landschaft miteinander verbunden sind) sind wichtig, (i) weil sie - insbesondere für langlebige Arten wie Bäume - einen Einblick in die vergangene Landschaftsdynamik erlauben und (ii), weil sie wichtige Determinanten der Reaktion von Ökosystemen auf zukünftige Veränderungen sind. Wir kombinieren Ansätze aus der Landschaftsökologie, räumlichen Modellierung und Fernerkundung um räumliche Muster in Ökosystemen zu analysieren und vorherzusagen.