Wird es wärmer, sind viele Arten gezwungen, ihre angestammten Lebensräume zu verlassen und auf der Suche nach kühleren Klimazonen nach Norden oder in höhere Lagen zu ziehen. Lokal können so an Kälte angepasste Arten verloren gehen und durch Arten, die Wärme bevorzugen, ersetzt werden. Im Laufe der Zeit setzen sich wärmeliebende Arten immer mehr durch. Die Forschenden bezeichnen diese Verschiebung der Artenzusammensetzung als Thermophilisierung.

«Global gesehen verstehen wir bereits relativ gut, wie und wie schnell ökologische Gemeinschaften an Land und im Meer auf den Klimawandel reagieren», erklärt Anita Narwani, Leiterin der Gruppe Algenbiodiversität und Ökosystemfunktionen am Wasserforschungsinstitut Eawag. «Wie die Gemeinschaften im Süsswasser im Vergleich zu den terrestrischen auf die Erwärmung reagieren, wurde jedoch noch nicht systematisch untersucht und verglichen.» Gerade die Lebensräume in Seen und Flüssen sind jedoch von grossem Interesse. Ihr Artenreichtum ist überproportional hoch verglichen mit terrestrischen und maritimen Lebensräumen, gleichzeitig ist der Artenrückgang besonders dramatisch. Süsswasserökosysteme zählen ausserdem zu den Lebensräumen, die am empfindlichsten auf menschliche Einflüsse reagieren. Das liegt möglicherweise an den ausgeprägten räumlichen Grenzen, die das Potenzial der Arten zur Ausbreitung einschränken.

Vergleich von Süsswasser und Land

Im Rahmen der Forschungsinitiative «Blue-Green Biodiversity BGB» hat ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern rund um Anita Narwani und Christian Rixen vom WSL-Institut für Schnee und Lawinenforschung SLF nun erstmals in einer systematischen, globalen Studie die Artengemeinschaften im Süsswasser und an Land analysiert. Sie nutzten alle weltweit verfügbaren Daten, insgesamt 13'324 Datensätze, darunter 6'201 terrestrische Gemeinschaften mit Pflanzen, Vögeln, Insekten und Säugetieren und 7'123 aquatische Gemeinschaften mit Fischen, Insekten sowie Phyto- und Zooplankton. Die Daten umfassen insgesamt 17'431 Arten und Zeiträume von 5 bis 38 Jahren zwischen 1980 und 2019. «Da wir jedoch nur wenige Daten aus den tropischen und polaren Regionen haben, sind unsere wichtigsten Schlussfolgerungen auf die gemässigten Breiten beschränkt», sagt Anita Narwani.

«Wir haben festgestellt, dass es keine signifikanten Unterschiede zwischen Süsswasser- und Landökosystemen in der Thermophilisierung gibt. Wir beobachten im Süsswasser also das gleiche Muster wie an Land: die Verschiebung hin zu wärmeliebenden Arten, während an die Kälte angepasste Arten seltener werden», fasst Imran Khaliq, Hauptautor der Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht wurde, zusammen. Er führte die Analysen als Postdoktorand im Team von Anita Narwani durch. Die Geschwindigkeit der Thermophilisierung als Reaktion auf die Temperaturveränderung unterscheidet sich jedoch: «An Land hat sich die Artenzusammensetzung schneller verändert», sagt Imran Khaliq. «Dieser Unterschied könnte auf die langsamere Erwärmung im Süsswasserbereich zurückzuführen sein. Das setzt die aquatischen Gemeinschaften weniger unter Druck zu reagieren.»