Veränderte Niederschlagsmuster entscheiden, ob ein gefährdeter Schmetterling den Klimawandel überlebt

Wenn wir an den Klimawandel denken, stellen wir uns oft vor, wie sich eine wärmere Welt auf die Arten auswirken wird, aber eine neue Studie unterstreicht die Bedeutung von Veränderungen bei den Niederschlägen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Beachtung der umweltbedingten Auslöser innerhalb des Lebenszyklus jeder Art uns helfen wird, besser zu verstehen, wie sie vom Klimawandel betroffen sein werden.

Die Forschung konzentrierte sich auf den Miamiblauen Schmetterling (Cyclargus thomasi bethunebakeri), eine vom Aussterben bedrohte Art, die nur in einem kleinen Gebiet im Süden Floridas vorkommt. Ihr Status auf Bundesebene führt dazu, dass mehr Mittel für ihren Schutz bereitgestellt werden, und das Verständnis des Lebenszyklus des Miamibläulings im Zusammenhang mit unserem sich verändernden Klima ist entscheidend für die Vorhersage ihrer zukünftigen Entwicklung.

Wie bei vielen tropischen Insektenarten umfasst der Lebenszyklus des Miamibläulings eine sogenannte Diapause”, in der die Larven ihre Entwicklung während der Trockenzeit unterbrechen. Der Beginn der Regenzeit löst die Diapause der Larven aus, die sich dann wieder zu erwachsenen Schmetterlingen entwickeln. Die Dauer der Trockenzeit und damit die Dauer der Diapause kann sich erheblich auf die Populationszahlen auswirken. Wenn die Larven eine kurze Diapause haben, ist es wahrscheinlicher, dass sie das Erwachsenenalter erreichen und sich fortpflanzen, als wenn es eine lange Trockenzeit mit einer längeren Diapause gibt.

“Wir haben herausgefunden, dass wechselnde Niederschlagsmuster darüber entscheiden können, ob die Populationen des Miamibläulings wachsen oder schrumpfen, selbst wenn sich keine anderen Umweltvariablen ändern”, sagt Erica Henry, Postdoc in angewandter Ökologie am NC State und Autorin der Studie. “Dies ist nicht nur für diesen seltenen Schmetterling besorgniserregend, sondern für alle Insekten in niederschlagsabhängigen Systemen. Sowohl die Tropen als auch die Niederschlagsmuster wurden bei der Diskussion über den Klimawandel und die Lebenszyklen von Tieren weitgehend außer Acht gelassen.”

Mehrere Arten haben in ihrem Lebenszyklus niederschlagsbedingte Umweltauslöser. Und im Gegensatz zur Temperatur, die im Zuge des Klimawandels weitgehend ansteigt, werden die Veränderungen bei den Niederschlägen weltweit vielfältiger und nuancierter ausfallen: Einige Gebiete werden austrocknen, andere werden überschwemmt werden, und wieder andere werden keine Veränderungen erfahren. Und an manchen Orten, wie im Süden Floridas, ist es ungewiss, wie sich die Niederschlagsmuster durch den Klimawandel verändern werden. Um dies zu berücksichtigen, simulierten die Forscher die zukünftigen Bedingungen anhand von 20 verschiedenen Klimamodellen, um zu testen, wie die Populationen des Miamiblaus reagieren würden. In den meisten dieser Tests gingen die Schmetterlingspopulationen zurück, wenn sich die Niederschläge verzögerten und die Diapause länger dauerte, selbst wenn sich alle anderen Umweltbedingungen nicht veränderten.

“Die Tropen und insbesondere das unscharfe Gebiet, das wir als Subtropen bezeichnen, umfassen eine äußerst vielfältige Reihe von Ökosystemen, die viel empfindlicher auf prognostizierte Niederschlagsveränderungen reagieren als auf Temperaturveränderungen”, sagt Adam Terando, ein Forschungsökologe des U.S. Geological Survey und außerordentlicher Professor in der Abteilung für angewandte Ökologie am NC State, der die Studie mitverfasst hat. “Das Problem ist, dass es auch viel mehr Ungewissheit über diese Niederschlagsveränderungen gibt, wenn sich der Planet erwärmt. Wir wollten die Aufmerksamkeit auf diese Regenzeit-Ökosysteme lenken und zeigen, wie die Verknüpfung von Klimawissenschaft und Ökologie uns neue Erkenntnisse darüber liefern kann, was wir in Zukunft erwarten können.

Diese Forschung ist einer der ersten Versuche, tropische Insekten unter dem Aspekt des Klimawandels zu untersuchen, und zwar unter dem Aspekt des Niederschlags und nicht der Temperatur. Tropische Insektenarten in Gebieten, in denen aufgrund des Klimawandels Trockenheit zu erwarten ist, werden wahrscheinlich ähnliche Auswirkungen auf ihre Lebenszyklen haben und möglicherweise zurückgehen. In der Tat könnten Veränderungen in den Niederschlagsmustern den derzeitigen Rückgang der Populationen erklären.

“Der Klimawandel findet überall statt”, sagt Henry. “Wir können die negativen Auswirkungen auf die biologische Vielfalt besser in den Griff bekommen, wenn wir uns Gedanken darüber machen, was dieser Wandel in den verschiedenen Teilen der Welt wirklich bedeutet.”

Der Artikel “Shifting precipitation regimes alter the phenology and population dynamics of low latitude ectotherms” wurde am 3. Februar 2022 in der Zeitschrift Climate Change Ecology veröffentlicht. Weitere Autoren der Studie sind William Morris von der Duke University, Jaret Daniels von der University of Florida und Nick Haddad von der Michigan State University. Die Forschung wurde durch ein Global Change Fellowship des Southeast Climate Adaptation Science Center für Erica Henry sowie durch den Disney Conservation Fund und die Florida Keys National Wildlife Refuges finanziert.

Datum: Februar 7, 2022

Quelle: North Carolina State University


Erica H. Henry, Adam J. Terando, William F. Morris, Jaret C. Daniels, Nick M. Haddad. Shifting precipitation regimes alter the phenology and population dynamics of low latitude ectothermsClimate Change Ecology, 2022; 3: 100051 DOI: 10.1016/j.ecochg.2022.100051

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