Una farfalla (giallo pallido velato, Colias hyale) su una brughiera di gesso nella Bassa Franconia. Questo habitat con le sue comunità di insetti ricche di specie è particolarmente a rischio in Baviera a causa dell'apporto di azoto. Credito:Ingolf Steffan-Dewenter
La Baviera sta cambiando:in regioni come la Bassa Franconia, il cambiamento climatico sta producendo condizioni più secche e più calde. Allo stesso tempo, condizioni meteorologiche estreme ottengono una spinta con forti piogge o grandine che portano a inondazioni ed erosione del suolo.
Il paesaggio sta cambiando, inoltre:vengono generate più superfici impermeabili man mano che molti villaggi costruiscono le proprie zone industriali. Nei campi prevalgono vaste monocolture di mais e colza; questo è aggravato dall'uso diffuso di fertilizzanti e pesticidi.
La biodiversità sta diminuendo, soprattutto quello degli insetti il cui numero e la cui diversità sono diminuiti. Ciò avrà serie implicazioni poiché la resa e la qualità di molte colture alimentari dipendono dagli insetti impollinatori. Inoltre, gli insetti svolgono un ruolo fondamentale nel controllo naturale dei parassiti. Il loro declino compromette i servizi che gli esseri umani ottengono dagli ecosistemi.
Una sfida scientifica
"Tutti questi cambiamenti rappresentano una grande sfida per gli scienziati, " dice il professor Ingolf Steffan-Dewenter, Capo della cattedra di ecologia animale e biologia tropicale presso la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) in Baviera, Germania. È necessario un approccio collaborativo interdisciplinare per affrontare le numerose questioni aperte.
In che modo le differenze climatiche e la struttura di un paesaggio influenzano la biodiversità e le prestazioni degli ecosistemi? Come interagiscono le condizioni climatiche e l'uso del suolo? La biodiversità a livello di popolazioni, comunità e paesaggi mitigano le conseguenze dei cambiamenti climatici e degli eventi meteorologici estremi?
LandKlif:quattro dei dieci sottoprogetti a JMU
La nuova alleanza di ricerca bavarese "LandKlif" indagherà su questi temi con attività in 20 naturali, paesaggi agricoli e urbani in cinque zone climatiche della Baviera:dalle regioni secche e calde della Bassa Franconia alle alte quote del Parco Nazionale della Foresta Bavarese e di Berchtesgaden. L'obiettivo è identificare le opzioni per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e adattarsi alle mutate condizioni climatiche.
Il professor Steffan-Dewenter coordina l'alleanza che comprende quattro gruppi di ricerca dell'Università di Würzburg, due dell'Università Weihenstephan-Triesdorf, due dell'Università tecnica di Monaco e uno delle università di Augusta e Bayreuth, rispettivamente. Il Free State of Bavaria finanzia l'alleanza con un totale di 2,6 milioni di euro, di cui 1,4 milioni di euro destinati alla JMU.
Una cosiddetta trappola del malessere su un'area fiorita istituita nell'ambito di un programma agroambientale. L'alleanza di ricerca LandKlif utilizzerà tali trappole per misurare la diversità degli insetti in 240 siti in Baviera. Credito:Ingolf Steffan-Dewenter
Misurare la biodiversità e le prestazioni degli ecosistemi
Sottoprogetto 1, diretto dal professor Ingolf Steffan-Dewenter, misura la biodiversità delle api, vespe, sirfidi, coleotteri e farfalle, nonché le prestazioni dell'ecosistema nell'area dell'impollinazione e del miglior controllo biologico. I ricercatori eseguiranno esperimenti di trasferimento e simuleranno eventi meteorologici estremi per comprendere meglio la capacità di adattamento e la resilienza dei principali gruppi di insetti. I risultati potrebbero essere successivamente utilizzati per sviluppare pratiche di gestione più sostenibili per gli ecosistemi bavaresi.
Simulazione di scenari climatici e stress da siccità
Il sottoprogetto 2 è guidato dal professor Jörg Müller della cattedra JMU di ecologia animale e biologia tropicale. La sua missione è determinare la quantità e la diversità delle comunità di artropodi – gli artropodi sono un grande gruppo di animali che includono insetti – in 240 siti in tutta la Baviera in habitat con microclimi diversi. I dati raccolti verranno utilizzati per modellare le previsioni per vari scenari climatici. Inoltre, gli scienziati simuleranno lo stress da siccità su alcune aree ed eseguiranno esperimenti in camere ambientali.
Tipi di paesaggio e adattabilità
PD Dr. Thomas Hovestadt, Cattedra di Ecologia Animale e Biologia Tropicale, è responsabile del sottoprogetto 6. Il suo team studierà la tolleranza e l'adattabilità delle comunità biologiche di fronte al cambiamento climatico. Eseguendo simulazioni al computer, il gruppo di ricerca vuole comprendere il ruolo che il paesaggio gioca nell'adattamento delle popolazioni e delle comunità biologiche e quali elementi del paesaggio sono particolarmente importanti in questo contesto. In definitiva, il loro lavoro potrebbe aiutare a identificare strategie e pratiche di gestione per mitigare gli impatti negativi dei cambiamenti climatici sulle prestazioni degli ecosistemi.
Indagare la vegetazione con i dati satellitari
PD Dr. Christopher Conrad della Cattedra di Telerilevamento conduce il sottoprogetto 7. Questo progetto riguarda la misurazione dello sviluppo della vegetazione in ambienti naturali, paesaggi agricoli e urbani in Baviera negli ultimi 20 anni sulla base di dati satellitari. L'obiettivo è determinare quali parti del paesaggio sono più vulnerabili o resistenti ai cambiamenti climatici. Si analizzano anche i rendimenti, modelli colturali e diversità dei paesaggi agrari. L'obiettivo del progetto è riconoscere gli impatti dannosi sulle prestazioni dell'ecosistema in qualsiasi fase iniziale e sostenere contromisure.
Rete bavarese per la ricerca sul clima
L'alleanza per la ricerca LandKlif fa parte della rete bavarese per la ricerca sul clima (bayklif) lanciata ufficialmente dal ministro della Scienza, Marion Kiechle, all'inizio di maggio 2018. La rete è destinata a produrre maggiori informazioni sulle conseguenze sociali ed ecologiche del cambiamento climatico. Basandosi su questa conoscenza, dovranno essere sviluppati modelli per aiutare a mitigare queste conseguenze. Inoltre, bayklif mira a sviluppare strategie regionali e sovraregionali per la protezione del clima e l'adattamento ai cambiamenti climatici.