Artenverteilungsmodell

Klima und Politik sind die treibenden Kräfte, die in der Umwelt zu vielen Veränderungen führen. Nicht nur die Landschaft, sondern auch die darin vorkommenden Arten werden durch sie beeinflusst. Im Rahmen des Projekts ACCELERATES wurde eine integrierte Modelliermethode für die Bewertung von Änderungen in der Artenverteilung entwickelt, die auf solchen Veränderungen der Umwelt beruhen.

Arten reagieren sehr unterschiedlich auf Klimaveränderungen. Die Empfindlichkeit von Arten in Bezug auf klimatische Veränderungen kann ihre Verteilung und dadurch die Struktur ihres Lebensraums ändern. Um die Artenvielfalt beizubehalten, ist es notwendig, die Anpassungsfähigkeit der Arten vorhersagen zu können.

Im Zusammenhang mit dem ACCELERATES-Projekt wurde ein Modellgerüst entwickelt, um die Dynamik der Artenverbreitung auf Landschaftsebene nachzubilden. Es wird simuliert, dass die Arten über eine dynamische, heterogene Landschaft verteilt sind, die von klimatischen und landschaftlichen Veränderungen geprägt ist. Das SPECIES-Modell (Spatial Evaluator of Climate Impacts on the Envelope of Species – Räumlicher Evaluator des Einflusses des Klimas auf die Artenhülle) wurde genutzt, um die Gebiete herauszufinden, die für eine bestimmte Art geeignet waren. Die geeigneten Flächen, beeinflusst von klimatischen und landschaftlichen Veränderungen, wurden dann mit den Simulationen der Artenverbreitung integriert. Es wurde ein räumlich explizites, zellulares Automatismen-Modell entwickelt, das die stochastische Verteilung der Arten durch fragmentierte Landschaften simuliert.

Das Modell basiert auf zellularen Automatismen und simuliert die stochastische Verteilung der Arten. Die Verteilung wird danach modelliert, wie viele Brutknospen sich von einer existierenden Population lösen und wie die Brutknospen sich entsprechend neu verteilen. Die Anzahl der Brutknospen die sich von einer Population loslösen, hängt mit der sigmoidalen Populationswachstumskurve zusammen.

Damit das Modell auch eingesetzt werden kann, müssen Parameter für sechs artenabhängige Variablen auf die Regionen der Fallstudien angewendet werden. Diese sind: maximaler und mittlerer Verteilungsabstand, der Formparameter des Verteilungskerns, die Nettoreproduktionsrate, die Anzahl der Jahre bis zur vollen Fruchtbarkeitsleistung und die Fekundität.

Die Ergebnisse dieses Verteilungsmodells zeigen die Fähigkeit einer Art, sich dem sich ändernden Klima und der Bodennutzung anzupassen. Durch diese Ergebnisse können die jetzigen politischen Maßnahmen zur Erhaltung der Bestände untersucht und die potenziellen Problembereiche angesprochen werden.