Biodiversität

Feuerlibelle (Crocothemis erythraea) als Beispiel einer ursprünglich südlich verbreiteten, sich in Sachsen ausbreitenden Libellenart

Nahaufnahme einer Feuerlibelle. Das Insekt ist rot bis dunkelrot und sitzt auf einem hellgrünen Stängel, der Hintergrund ist stark verschwommen.

Renaturiertes Moor (Zadlitzbruch in der Dübener Heide)

Im unteren Drittel des Bildes ist das Moor zu sehen mit grün und roten Gräsern, Moosen etc. sowie Wasseroberfläche. Im Hintergrund ist ein kräftiger grüner Wald mit zahlreichen verschiedenen Baumarten am Ende der Mooroberfläche.

Dunkler Wiesenknopf-Ameisenbläuling als Beispiel für eine Tagfalterart, deren Lebensräume (v.a. Feuchtwiesen) zusätzlich zu anderen Gefährdungsursachen vom Klimawandel ungünstig beeinflusst werden

Nahaufnahme eines hellbraunen Falters, der auf einer dunkelroten Blüte sitzt. Der Hintergrund ist verschwommen, weitere rote Blüten sind zu erahnen und grüner Garten bzw. Wald.

Kirschblüte im Frühling

Viele weiße Kirschblüten an einem Obstbaum.Zwischen den Ästen lugt blauer Himmel durch.

Hochmontane naturnahe Fichtenwälder im Erzgebirge (Zechengrund bei Oberwiesenthal)

Bild von einer hügeligen Lichtung aus in den Fichtenwald, der immer dichter wird. Weiterhinten erstreckt er sich über den Berg. Sonne scheint alles ist kraftig hell bzw. dunkelgrün. Gräser im Vordergrund.

»Mit Biodiversität sind die Vielfalt unserer Ökosysteme, unserer Arten sowie die genetische Vielfalt innerhalb der Arten gemeint – all das ist durch vielfältige Ursachen gefährdet […] Auffällig sind dabei Veränderungen in den Entwicklungserscheinungen (Phänologie), die sich z. B. im früheren Blühbeginn von Pflanzen oder in einer verlängerten Brutperiode von Vögeln zeigen. Solche Entwicklungen beeinflussen die Beziehungen und Abhängigkeiten zwischen den Arten und haben damit weitreichende Folgen.

Von den Folgen des Klimawandels negativ betroffen sind insbesondere Arten und Biotope nasser und/ oder kühl-feuchter Standorte (z. B. Hoch- und Zwischenmoore und ihre typischen Arten). Aber auch an hohe Berglagen angepasste Arten und Biotope können bei temperaturbedingter Verschiebung der Höhenstufen im Mittelgebirge nicht weiter nach oben ausweichen (z. B. natürliche hochmontane Fichtenwälder). Profiteure des Klimawandels sind dagegen, wie auch in der Landwirtschaft, wärmeliebende Arten und Biotope trockener Standorte. Ein Paradebeispiel dafür ist in Sachsen die Feuerlibelle.« (EKP 2021, Teil II, S. 91)

Kernthesen

Wärmeliebende Arten profitieren von höheren Durchschnittstemperaturen.
Klimasensible Arten verändern ihre angestammten Verbreitungsgebiete.
Der phänologische Winter hat sich deutlich verkürzt und die meisten jahreszeitlichen Wechsel finden zeitiger statt.

Artenvielfalt und Verbreitung

Abbildung 1: Entwicklung des Community Temperature Index (CTI) für Libellen in Sachsen zwischen 1991 – 2010

Bild 1 zeigt zwei stark schwankende Ganglinien mit positivem Trend. Linie 1 zeigt den CTI für Libellen in Sachsen. Der Verlauf des CTI folgt dem Verlauf und Trend der Temperaturentwicklung und zeigt Peaks nach in Folge von wärmeren Jahren.

Abbildung 2: Entwicklung des Community Temperature Index (CTI) für Tagfalter in Sachsen zwischen 1975 – 2014

Bild 2 zeigt zwei schwankende Ganglinien mit steigendem Trend für den CTI der Tagfalter in Sachsen und die Temperaturentwicklung. Verlauf von CTI und Temperatur sind nahezu parallel. Peaks im CTI treten in warmen Jahren auf, Einbrüche in kalten.

Abbildung 3: Entwicklung des Areal-Index (AI) bei Tagfaltern in Sachsen zwischen 1975 – 2010

Bild 3 zeigt drei Ganglinien mit steigendem Trend für den AI und STI der Tagfalter in Sachsen und die Temperaturentwicklung. Die Kurven verlaufen auf unterschiedlichen Niveaus unter Schwankungen nahezu parallel zueinander.

Abbildung 4: Erfasste Verbreitungsgebiete der Feuerlibelle (Crocothemis erythraea) in Sachsen zwischen 1991 – 2020 mittels Messtischblattfelder (MTB).

Bild 4 zeigt das Foto einer Feuerlibelle und 3 Sachsenkarten mit einem Raster, sogenannte Messtischblattfelder (MTB). Die MTB der Libelle zeigen deren Fundorte in Sachsen von 1991 – 2020. Die Libelle taucht immer häufiger in Nordsachsen auf.

Community Temperature Index (CTI)

Der Community Temperature Index (CTI) stellt mittel- und langfristige Auswirkungen der Temperaturentwicklung auf Tier- oder Pflanzengemeinschaften dar. Besonders bei hoher Temperaturabhängigkeit wie z. B. bei Insekten sind Reaktionen auf Klimaveränderungen bereits zu beobachten. Eine Zunahme des Index ist gleichbedeutend mit einer Zunahme wärmeliebender Arten. Eine signifikante Korrelation zwischen CTI und Jahresmitteltemperatur bringt zum Ausdruck, dass der CTI und damit die Zusammensetzung der Artengemeinschaft der klimasensitiven Artengruppe von der Temperatur abhängig ist.

Steigt der CTI mit der Zeitachse an, wie das bei Libellen (Abb.1) und Tagfaltern (Abb.2) nachgewiesen wurde, dann hat sich das Verhältnis der Arten (bzw. ihre Populationsdichte) dahingehend verändert, dass wärmeliebende Arten in ihrer Verbreitung anteilsmäßig zunehmen und kälteliebende Arten zurückgehen.

Faktenblatt Community Temperature Index (CTI) (*.pdf, 0,36 MB) Stand 2016

Areal-Index (AI)

Klimabedingte Verschiebungen von Arealgrenzen lassen sich mithilfe des Areal-Index (AI) abbilden, der die Änderungen der Grenzen von artenspezifischen Verbreitungsgebieten untersucht. Eine räumliche Wichtung der Arten hinsichtlich Temperatursensitivität erfolgt mittels Species Temperature Index (STI siehe Faktenblatt).

Die Auswertung der sächsischen Tagfalterdaten hat eine deutliche Korrelation des Areal-Index mit der Jahresmitteltemperatur erwiesen (Abb. 3). Wenn der Areal-Index wie im Falle der Tagfalter in der Abbildung über die Zeitachse ansteigt, dann haben sich die Areale (beurteilt bspw. anhand der besiedelten Messtischblattfelder) wärmeadaptierter Arten ausgeweitet oder die Areale kälteadaptierter Arten verkleinert oder beides.

Faktenblatt Areal-Index (AI) (*.pdf, 0,32 MB) Stand 2016

Phänologie

Das Bild zeigt zwei ineinandergelegte Kreisdiagramme. Einzelne Abschnitte entsprechen den Jahreszeiten und sind farblich unterteilt. Winter blau, Frühling grün, Sommer rot, Herbst gelb. Pflanzennamen mit Datum zeigen den Beginn eines neuen Abschnitts. — Abbildung 1: Phänologische Uhr für Sachsen im 30-jährigen Mittel der Klimareferenzperiode und der Bezugsperiode © DWD

Phänologie ist das Studium wiederkehrender Ereignisse in der Natur im Verlauf der Jahreszeiten. Blühbeginn, Blattaustrieb, Samenreife und Blattfall bei Pflanzen sind allgemein geläufige Beispiele. An diesen Ereignissen orientiert sich die Einteilung der phänologischen Jahreszeiten (Abb.1).

In Sachsen verkürzte sich der phänologische Winter im 30-jährigen Mittel um 19 Tage, bei gleichzeitig früherem Eintreten des phänologischen Frühlings um 17 Tage. Dabei hat die Dauer des phänologischen Frühlings im 30-jährigen Mittel gegenüber der Klimareferenzperiode um 6 Tage zugenommen. Auch der phänologische Sommer trat im Vergleich 11 Tage eher ein (bereits Ende Mai). Der phänologische Herbst löste in der Bezugsperiode den Sommer bereits 14 Tage eher ab als noch in der Klimareferenzperiode und dauerte insgesamt 16 Tage länger an (Tab. 1). Der Eintritt des phänologischen Winters hat sich in der Bezugsperiode gegenüber der Referenzperiode um 2 Tage weiter nach hinten verschoben.

Tabelle 1:

Phänologische Jahreszeit	Dauer 1961 – 1990	Dauer 1991 – 2020	Abweichung Dauer
Frühling	89	95	6
Sommer	91	88	-3
Herbst	55	71	16
Winter	130	111	-19