Evolutionäre Dynamik von Pflanzenarten extensiver Grasländer in Antwort auf Klimaänderungen
Anthropogene Umweltveränderungen gehören zu den stärksten Bedrohungen der biologischen Vielfalt. Sie verändern globale und lokale Umwelten in einem noch nie da gewesenen Maße. Naturnahe, extensive bewirtschaftete Grasländer beherbergen vielfältige und heterogene Ökosysteme und einen Großteil der Biodiversität Deutschlands. Angesichts sich schnell änderten Umweltbedingungen, wie z.B. dem klimatischen Wandel, ist ein umfassendes Verständnis möglicher Anpassungsprozesse von Arten und Artgemeinschaften für den Schutz dieser Diversität und der damit verbundenen Ökosystemprozesse zwingend notwendig. Der relative Beitrag evolutionärer Dynamiken und deren Auswirkungen auf Merkmalsausprägungen bei solchen Anpassungs-prozessen in natürlichen Artgemeinschaften ist bisher jedoch kaum untersucht. Das Potenzial für evolutionäre Anpassungen von Organismen an sich verändernde Umweltbedingen ist bedingt durch die vorhandene genetische, im Phänotyp exprimierte Vielfalt und die Stärke und Richtung der Selektion. In dem hier vorgeschlagenen Projekt sollen in naturnahem Grasland unter verschiedenen Klima- und Landnutzungsszenarien diese grundlegenden Prädiktoren für evolutionäre Dynamik bei verschiedenen Pflanzenarten quantifiziert werden. Das vorgeschlagene Projekt nutzt die ‘Global Change Experimental Facility (GCEF)‘, einem weltweit einzigartigen Experiment, welches die Konsequenzen des Klimawandels für Ökosystemprozesse unter verschiedenen Landnutzungsoptionen untersucht. Mit Methoden der quantitativen und molekularen Populationsgenetik soll getestet werden, ob 1) Klimawandel und Landnutzungsmanagement einen Einfluss auf die Expression genetischer Vielfalt in funktionellen Merkmalen haben, 2) unterschiedliches Flächenmanagement auf die evolutionäre Antwort auf Klimaänderungen einwirkt und 3) sich potentielle evolutionäre Antworten auf Ökosystemfunktionen rückwirken. Die vorgeschlagene Forschung wird dazu beitragen, das evolutionäre Potential und die Reaktion von Pflanzenarten in extensiv bewirtschafteten Graslandökosystemen auf prognostizierte Klima-änderungen zu verstehen und zukünftige Szenarien zu formulieren. Dieses Wissen kann dabei helfen, die ökologischen Konsequenzen des Klimawandels abzuschätzen und die daraus resultierenden Populationsdynamiken und Merkmals-verschiebungen zu prognostizieren. Damit wiederum können Maßnahmen zum Schutz dieser wertvollen Ökosysteme und zum Erhalt und Steigerung ihrer Biodiversität entwickelt oder noch effizienter gestaltet werden.