Eine neue Forschungsgruppe untersucht die Zukunft der Galápagos-Nebelwälder. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das interdisziplinäre Konsortium mit rund 5 Millionen Euro.
Spätestens seit den Forschungen von Charles Darwin ist das Galápagos-Archipel in Ecuador für seine einzigartige endemische Artenvielfalt bekannt. Gleichzeitig gehört es – insbesondere durch den Klimawandel und invasive Arten – zu den am stärksten gefährdeten Ökosystemen der Erde. Um besser zu verstehen, wie diese Einflüsse eines der wichtigsten Ökosysteme der Inseln verändern könnten, untersucht die neue Forschungsgruppe „Water relations and plant invasion in the Galápagos ARchipelago Under climAte change“ (GArua) die Wechselwirkungen zwischen Wasserverfügbarkeit, Nebelwäldern und Biodiversität auf dem Archipel unter dem Einfluss des Klimawandels.
Die Philipps-Universität Marburg koordiniert die Forschungsgruppe, die auf Galápagos eng mit der Charles Darwin Foundation (CDF) sowie deren strategischem Partner „Galápagos National Park Directorate“ (GNPD) zusammenarbeitet. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Vorhaben in der ersten Förderphase mit rund fünf Millionen Euro über vier Jahre.
Die Garúa, der für die Hochlagen der Galápagos-Inseln typische Nebel, der weite Teile des Jahres die Bergregionen bedeckt, ist eine zentrale Wasserquelle für die terrestrischen Ökosysteme des Archipels. Sie versorgt die einzigartigen Scalesia-Wälder sowie zahlreiche Moose, Farne, Flechten und Orchideen, die direkt von atmosphärischer Feuchtigkeit abhängig sind. Darüber hinaus trägt das Auskämmen des Nebels durch die Vegetation zur Grundwasserneubildung bei und unterstützt damit die Süßwasserversorgung sowohl der einzigartigen Biodiversität als auch der lokalen Bevölkerung.
„Der Nebelwald auf Galápagos ist ein einzigartiges Ökosystem, das von Arten geprägt ist, die nur auf den Inseln vorkommen“, erläuterte Prof. Dr. Maaike Bader vom Fachbereich Geographie der Philipps-Universität Marburg. Darunter ist die „Scalesia“. Das ist ein Gänseblümchenbaum.
„Gleichzeitig ist dieser Lebensraum durch den Klimawandel und die Ausbreitung invasiver Pflanzen stark bedroht“, erklärte die Sprecherin der neu eingerichteten Forschungsgruppe „GArua“. Vor diesem Hintergrund untersucht das Projekt, wie sich der Klimawandel auf die Entstehung der Garúa auswirken könnte und welche Folgen das für die feuchten Hochlandwälder, die Biodiversität, die Süßwasserverfügbarkeit sowie die Ausbreitung invasiver Arten hätte.
„Ein Rückgang der atmosphärischen Wasserversorgung aus der Garúa im Rahmen des Klimawandels könnte aber nicht nur die endemische Artenvielfalt, sondern auch die Frischwasserversorgung des Archipels gefährden“, warnte Prof. Dr. Jörg Bendix vom Fachbereich Geographie der Philipps-Universität Marburg. Er ist Co-Sprecher der Forschungsgruppe. „Erste Vorstudien im Rahmen des Vorbereitungsprojekts DARWIN („Niederschlagsdynamik im Wandel: Die Wasserquelle für das Galápagos-Archipel im Klimawandel“) weisen darauf hin, dass bei einer zukünftigen Erwärmung, wie wir sie derzeit bei starken El-Niño-Ereignissen beobachten, die für die Garúa typischen tiefen Pazifikwolken verändert werden könnten. Dadurch könnte das Auffangen von Wasser aus dem Nebel durch die Vegetation beeinträchtigt werden.“
Bislang ist jedoch nur unzureichend verstanden, wie sich diese Veränderungen auf den Wasserhaushalt und die Biodiversität des Archipels auswirken könnten. Um diese Fragen zu beantworten, werden die Forschenden vor Ort ein Netzwerk von Mess- und Beobachtungsflächen etablieren, um Daten über endemische und invasive Pflanzen, Epiphyten, Mikroklima, Bodenverhältnisse und den Wasserhaushalt zu sammeln. Ein Schwerpunkt liegt darauf zu verstehen, wie Vegetation und Wasserhaushalt in den Garúa-Wäldern der Hochlagen von Santa Cruz zusammenwirken.
„Wir messen alle relevanten Wasserflüsse bei endemischen und invasiven Baumarten – darunter Bestandsniederschlag, Stammabfluss, Nebelwasserauskämmung, Wassertransport in den Bäumen, Evapotranspiration und Bodenwasser -, um die Wechselwirkungen zwischen den Vegetationstypen und dem Wasserhaushalt insbesondere während warmer El-Niño-Ereignisse besser zu verstehen“, berichtete Bendix. Ergänzend zu den Freilandbeobachtungen werden ökologische Experimente mit einheimischen und invasiven Baumarten durchgeführt, um die Prozesse besser zu verstehen, die diese Ökosysteme steuern. Die erhobenen Daten dienen dazu, numerische Modelle zu verbessern, zu parametrisieren und zu validieren, mit denen sich die zukünftige Entwicklung der Nebelwälder unter verschiedenen Klimawandelszenarien abschätzen lässt. Darüber hinaus entwickelt die Forschungsgruppe hochaufgelöste Klimawandelszenarien speziell für das Galápagos-Archipel.
„Die Garúa-Wälder sind Schlüsselökosysteme für das Funktionieren der Galápagos-Inseln“, erklärte die Wissenschaftliche die Direktorin María José Barragán von der Charles Darwin Foundation. „Sie erhalten die einzigartige Biodiversität und spielen eine grundlegende Rolle im natürlichen Wasserhaushalt des Archipels. Mit GArua wollen wir verstehen, wie der Klimawandel diese Ökosysteme verändert, und die wissenschaftlichen Grundlagen schaffen, um diese Veränderungen frühzeitig zu erkennen und fundierte Naturschutzentscheidungen zu unterstützen. Die Einrichtung dieser neuen Forschungsgruppe stärkt zugleich die wissenschaftlichen Kapazitäten auf Galápagos, um eine der größten ökologischen Herausforderungen unserer Zeit anzugehen.“
Lorena Sánchez ist Direktorin der Galápagos National Park Directorate. „Galápagos zeigt seit vielen Jahren, dass Wissenschaft und Naturschutz dann die größte Wirkung entfalten, wenn sie eng zusammenarbeiten“, erläuterte sie. „Als strategischer Partner dieses Projekts wird die Galápagos National Park Directorate die Forschungsarbeiten im Gelände umfassend unterstützen. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Rangerinnen und Rangern können wir wertvolle Erkenntnisse gewinnen, die das Management und den Schutz dieses einzigartigen Naturerbes stärken.“
Das langfristige Ziel der Forschungsgruppe ist, Strategien zum nachhaltigen Schutz der Galápagos-Nebelwälder weiterzuentwickeln und zugleich die Süßwasserressourcen des Archipels zu sichern. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen eine wissenschaftlich fundierte Entscheidungsgrundlage für das Management und den Schutz der Schutzgebiete auf Galápagos schaffen und dazu beitragen, eines der bedeutendsten und zugleich empfindlichsten Ökosysteme der Erde langfristig zu erhalten. An der Forschungsgruppe beteiligt sind die Philipps-Universität Marburg, die Justus-Liebig-Universität Gießen, die Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, die Universität Tübingen, die Technischen Universitäten Berlin, Dresden und Cottbus-Senftenberg sowie die Charles Darwin Foundation (Puerto Ayora, Galápagos). Darüber hinaus wirken mehrere Partnereinrichtungen in Ecuador und weiteren Ländern an der Forschungsinitiative mit.
* pm: Philipps-Universität Marburg