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Und auf den Gipfeln ist keine Ruh’ – eher ein Boom wegen des Klimawandels

In den Alpen und anderen Gebirgen Europas zeigen sich die Folgen des Klimawandels deutlich: Dort oben nimmt die Zahl der Pflanzenarten rasant zu. Ein Aussterben ursprünglicher Arten wird befürchtet.
Roland Knauer
Auf dem 3410 Meter hohen Piz Linard fand man 1835 eine einzige Pflanzenart vor, heute sind es 16 Arten. (Bild: Hansueli Rhyner/SLF)Auf dem 3410 Meter hohen Piz Linard fand man 1835 eine einzige Pflanzenart vor, heute sind es 16 Arten. (Bild: Hansueli Rhyner/SLF)
Auch in über 4000 Metern: Gegenblättriger Steinbrech. (Bild: V. Stöckli)Auch in über 4000 Metern: Gegenblättriger Steinbrech. (Bild: V. Stöckli)
Gletscherhahnenfuss: typisch für Europas Höhen. (Bild: C. Nilsson/SLF)Gletscherhahnenfuss: typisch für Europas Höhen. (Bild: C. Nilsson/SLF)
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Und auf den Gipfeln ist keine Ruh’

Ideen für neue Forschungsprojekte keimen oft bei einer Tasse Kaffee. So grübelte Sonja Wipf vom WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung in Davos in einer Kaffeepause mit ihren Kollegen über die Arbeit des Davoser Arztes und Botanikers Wilhelm Schibler. Der hatte bereits Ende des 19. Jahrhunderts akribisch genau aufgezeichnet, welche Pflanzen auf bestimmten Gipfeln der Region wachsen.

Über dem Kaffeeduft kondensierte sich 2009 eine Idee zum Forschungsprojekt:

«Wiederholen wir Schiblers Analysen heute, sehen wir, wie sich die Pflanzenwelt verändert hat.»

302 europäische Gipfel zwischen dem Nordkap und Spanien später wissen die Forscher nicht nur, dass sich in der Pflanzenwelt auf den Gipfeln einiges getan hat, sondern auch, dass sich die Veränderungen mit dem Klimawandel immer mehr beschleunigen.

Wegkreuzungen waren Orientierungspunkte

Weshalb aber kraxeln die Wissenschaftler ausgerechnet auf windumtoste Gipfel? Wäre es nicht einfacher, wenn sie die Entwicklung in den Wäldern Finnlands oder auf der Schwäbischen Alb beobachten würden? Schliesslich haben auch dort Botaniker die Pflanzenwelt seit mehr als einem Jahrhundert durchforstet. Nur orientierten sich die Forscher damals an Wegkreuzungen oder Meilensteinen.

Diese Orientierungspunkte aber können sich bis heute verändert haben. Die Forscher können sie nicht mehr exakt lokalisieren. Ökologe Manuel Steinbauer von der ­Friedrich-Alexander-Universität (FAU) Erlangen-Nürnberg erklärt:

«Einen Berggipfel allerdings ­können wir auch nach mehr als einem Jahrhundert punktgenau wiederfinden.»

Mit Sonja Wipf berichtet der FAU-Forscher in der Zeitschrift «Nature» über das Gipfelprojekt.

Fast doppelt so viele Arten wie 100 Jahre zuvor

Gleich am Wochenende nach der Kaffeepause sind Sonja Wipf und zwei Schweizer Kollegen am ­ 13. Juni 2009 auf den 2628 Meter hohen Baslersch Chopf geklettert. Den Forschern brachte das reiche Ernte: Von den 57 Pflanzenarten, die Wilhelm Schibler ein Jahrhundert früher auf diesem Gipfel beschrieben hatte, fanden sie 54 wieder. Zusätzlich aber wuchsen dort inzwischen fast noch einmal so viele Arten, die es alle vor einem Jahrhundert noch nicht gegeben hatte.

Die Idee schien sich zu bewähren. Nicht nur in den Schweizer Alpen, sondern auch in ­anderen Gebirgen Europas – vom Spitzbergen-Archipel im Nordpolarmeer und vom Norden Norwegens und Schottlands bis zu den Pyrenäen und den Karpaten.

Überall dort kletterten Forscher auf die Gipfel und stöberten jeweils auf den obersten zehn Höhenmetern des Berges die dort wachsenden Pflanzen auf.

Manchmal nahmen sich zwei Wissenschaftler unabhängig voneinander den gleichen Gipfel vor und kontrollierten sich so gegenseitig. Insgesamt legten die Forscher aus elf europäischen Ländern von 2009 bis 2018 14 988 Kilometer zurück, um die Pflanzen auf 302 Gipfeln zu untersuchen, die ihre Kollegen bis zu 145 Jahre früher schon einmal genau analysiert hatten. Dabei kletterten sie zusammengerechnet die kaum vorstellbare Höhe von 617 129 Meter hinauf. Das entspricht auf dem Papier 31-mal einem Aufstieg vom 11 000 Meter tiefen Marianen-Graben im Pazifik bis auf den 8848 Meter hohen Gipfel des Mount Everest und damit vom tiefsten Punkt des Meeresbodens bis auf die höchste Stelle an Land.

1835 wuchs auf dem Gipfel des Piz Linard nur eine Art

Als sie die auf den Gipfeln gefundenen Pflanzenarten mit den Berichten verglichen, die ihre Kollegen in früheren Jahrzehnten und Jahrhunderten dort geschrieben hatten, kristallisierte sich bald eine Entwicklung heraus, die man mit einem einzigen Satz beschreiben kann:

«Für Pflanzen ist es auf den Gipfeln längst nicht mehr so einsam wie es einst war.»

Als Naturwissenschaftler Oswald Heer am 1. August 1835 als erster Bergsteiger auf den höchsten Gipfel der Silvretta-Gebirgsgruppe der zentralen Ostalpen, den 3410 Meter hohen Piz Linard, geklettert war, hatte er dort oben gerade einmal eine einzige Pflanzenart gefunden: Ein einsamer Alpen-Mannsschild trotzte den eisigen Temperaturen und den pfeifenden Winden auf dieser Höhe. Heute finden Sonja Wipf und ihre Kollegen auf dem Piz Linard dagegen bereits 16 verschiedene Arten.

Da auf diesem Berg die Pflanzenwelt seit 1835 im Durchschnitt alle 20 Jahre untersucht wurde, wissen die Forscher recht gut über die Neuankömmlinge auf dem Gipfel Bescheid. So nahm die Zahl der Arten in den letzten zwanzig Jahren besonders stark zu. Um von einer einzigen Art 1835 auf zehn Arten zu kommen, dauerte es immerhin mehr als ein Jahrhundert. In dieser Zeit tauchten dort Pflanzen neu auf, die typisch für solche Hochlagen sind. Das hat sich jüngst geändert. Noch 1993 hatten Forscher zehn Arten auf dem Gipfel gezählt, 2011 waren es bereits 16 Arten. Obendrein wurden diese Neuankömmlinge bisher noch nie in solchen Höhen beobachtet, sondern sind eigentlich in deutlich tiefer liegenden Gebieten zu Hause. Da liegt der Verdacht nahe, dass der Klimawandel hinter dieser Zunahme der Pflanzenvielfalt steckt. Es könnten aber auch andere Entwicklungen eine Rolle spielen.

Höhere Temperaturen im Sommer sind entscheidend

So gelangen aus Mist und Gülle, Kläranlagen und technischen Verbrennungen viele Stickstoffverbindungen in die Luft, welche Niederschläge wieder auf den Boden bringen. Dort aber wirken diese Verbindungen als Dünger, der zum Beispiel Bäume zum schnelleren Wachsen anregen kann. Hinweise auf einen Zusammenhang zwischen dieser Überdüngung und dem Auftauchen von neuen Arten auf den Gipfeln aber fanden die Forscher nicht.

Der Klimawandel verändert auch die Niederschläge in verschiedenen Regionen. Eine Verbindung zur Zunahme der Arten auf den Gipfeln aber liess sich auch hier nicht feststellen. Einen deutlichen Zusammenhang fanden die Forscher dagegen mit den Temperaturen im Sommer:

In den letzten Jahrzehnten steigen Temperatur und Artenzahlen in den Gipfelbereichen gleichermassen beschleunigt an.

«Das ist übrigens auch einer der Gründe, weshalb sich die Auswirkungen des Klimawandels in den Hochlagen viel einfacher als im Flachland beobachten lassen», erklärt Manuel Steinbauer. So wissen Meteorologen schon lange, dass die Temperaturen in höheren Lagen normalerweise deutlich niedriger als weiter unten liegen. Bringt der Klimawandel also mehr Wärme, müssen Pflanzen nur ein wenig weiter, zum Beispiel etwa hundert Meter, den Hang hinauf und ­finden dort passende Tempera­turen.

Wanderungen nach oben

In der Ebene zeigt die Quecksilbersäule zwar auch niedrigere Werte, bewegt man sich auf die Pole zu. Nur müssen die Pflanzen dort ein paar hundert Kilometer weit wandern, um wieder den optimalen Temperaturbereich zu erreichen. Das aber lässt sich schwieriger beobachten als die viel kürzeren Wanderungen der Pflanzen im Gebirge nach oben.

Tatsächlich finden Manuel Steinbauer, Sonja Wipf und Kollegen wie John-Arvid Grytnes von der Universität in Bergen ein Muster in allen erforschten Hochlagen:

Auf 86 Prozent der 302 Gipfel registrieren sie mehr Arten als früher.

Im vergangenen halben Jahrhundert hat sich diese Zunahme auch noch stark beschleunigt: Während im Jahrzehnt von 1957 bis 1966 auf jedem der Gipfel durchschnittlich 1,1 weitere Arten dazukamen, zählten die Forscher zwischen 2007 und 2016 ein Plus von 5,5 Arten.

Ein unheimlicher Vorbote

Manuel Steinbauer und seine Kollegen halten diese Entwicklung für ein Alarmzeichen, weil der von Menschen verursachte Klimawandel sich zunehmend schneller auf die Natur auswirkt. Obendrein handelt es sich bei den Neuzugängen um Arten, die in tieferen Lagen häufig wachsen. Wahrscheinlich werden mit der Zeit einige der bisherigen Gipfelbewohner von den Neuankömmlingen verdrängt, die grösser als die Alteingesessenen und besser an höhere Temperaturen gewöhnt sind.

So entsteht ein Wettlauf, in dem die bisherigen Gipfelpflanzen schlechte Karten haben, langfristig könnten sie verschwinden.

Da es sich bei den ursprünglichen Gipfelpflanzen um Arten handelt, die nur dort oben vorkommen und wenig Ausweichmöglichkeiten in grössere Höhen haben, ginge die Artenvielfalt mit dem Verschwinden der Alteingesessenen zurück. Die heute beobachtete Zunahme der Artenvielfalt auf den Gipfeln könnte nur ein Vorbote künftiger Veränderungen durch den Klimawandel sein.

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