Mittwoch, 30. März 2011

Warum die Sumpfschildkröte dem Rentier folgte

Dresden/Frankfurt, 28. März 2011. – Ursprünglich lebte Emys orbicularis auf dem Balkan. Am Beginn des Holozäns verließ die Europäische Sumpfschildkröte jedoch ihr eiszeitliches Refugium und breitete sich verblüffend schnell aus. Durch Flüsse passiv nach Norden verdriftet erreichte sie schon vor rund 9 860 Jahren Südschweden und blieb dort eine ganze Weile. – Am Beispiel von Ren und Schildkröte hat ein deutsch-finnisch-schwedisches Wissenschaftler-Team das Ende der letzten Eiszeit untersucht. Im Fokus standen die Auswirkungen der letzten globalen Erwärmung auf die Tierwelt in Nordeuropa. Die Ergebnisse wurden jetzt in der Fachzeitschrift „Global Change Biology“ publiziert.
Als die wärmeliebende, nur etwa zwanzig Zentimeter große Schildkröte in Südschweden ankam, war das Rentier seit 450 Jahren verschwunden. Es hatte dort von 13 600 bis 10 300 Jahre vor heute gelebt. „Die Europäische Sumpfschildkröte, eine Art, die warme Klimabedingungen benötigt, hat hier das Ren, ein typisches Eiszeittier, quasi ersetzt“, erklärt Professor Dr. Uwe Fritz, Leiter des Museums für Tierkunde an den Senckenberg Naturhistorischen Sammlungen in Dresden. Die komplett gegensätzlich angepassten Arten gelten als bedeutende Anzeiger für eis- oder warmzeitliche Klimabedingungen.

Mit Chronisten der Eiszeit auf Spurensuche
„Vor allem im Hinblick auf das gegenwärtige Artensterben interessiert uns Naturwissenschaftler, wie sich das Ende der letzten Eiszeit auf die Zusammensetzung von Tiergemeinschaften, auf Aussterbedynamiken und auf die Gen-Pools von Arten ausgewirkt hat“, erklärt der Erstautor Dr. Robert Sommer, vom Institut für Natur- und Ressourcenschutz an der Universität Kiel. Bisher hatten detaillierte und gut datierte Chroniken über den Verlauf regionaler Aussterbeereignisse und die Zuwanderung von Arten gefehlt. Das Forscher-Team hat DNA-Analysen durchgeführt und Geweihe sowie fossile Knochen aus der Region Skåne nach der Radiokarbonmethode untersucht. Anhand umfangreicher Datensätze wurde eine detaillierte Chronologie der klimagesteuerten Prozesse für den Zeitraum zwischen 14 700 und 9 100 Jahren vor heute erstellt. Mit den für Rentier (Rangifer tarandus) und Sumpfschildkröte (Emys orbicularis) ermittelten Datenreihen lässt sich erstmals eine Areal- und Faunenverschiebung mit einem Temperatur-/Zeitverlauf korrelieren und für ein geografisch zusammenhängendes Gebiet darstellen. „Der radikale Umschwung hat Landschaft und Tierwelt in einer vergleichsweise kurzen Zeit gravierend verändert“, fasst Uwe Fritz die Ereignisse zusammen.

Ein globaler Temperaturanstieg und seine Folgen
Untersuchungen von Eisbohrkernen und andere Klimanachweise aus Nordeuropa zeigen markante Veränderungen um 11 700 Jahre vor heute. Am Ende des so genannten Grönland-Stadials-1 sind die Temperaturen innerhalb von nur einem bis drei Jahren explodiert. Bevor sich das Tempo dieser extrem schnellen Erwärmung im frühen Holozän wieder verlangsamte, hatte bereits ein dramatischer Veränderungsprozess eingesetzt. Pollenanalysen belegen, dass die bis dahin in der Region vorherrschende tundraartige Landschaft parallel zu dem Temperatursprung verschwand. Die für den eiszeitlichen Landschaftstyp charakteristischen Flechten, Kräuter, Gräser und Büsche, die dem Ren als Nahrung dienten, wurden durch einen Birkenwald verdrängt. Der Fossilbericht zeigt, dass die Rentierpopulation schrumpfte. Der letzte Fund datiert 10 300 Jahre vor heute.

Beim Eintreffen der Sumpfschildkröte, gerade einmal 450 Jahre später, hatte der Wald sich erneut gewandelt. Zwischen laubtragenden Bäumen hatten sich Kiefern angesiedelt. Auch für die Tierwelt blieb die Erwärmung nicht ohne Folgen: Charakteristische Pleistozän-Arten wie der Berglemming, Pfeifhasen und die Schneemaus verschwanden. Funde aus Holozän-Ablagerungen zeigen, dass Hasel- und Rötelmaus, Siebenschläfer, Wildkatze und andere Wirbeltierarten sich zu der Zeit in den südschwedischen Wäldern eingenischt hatten.

Der lange Weg der Protagonisten
Obwohl Emys orbicularis und Rangifer tarandus sich nie begegneten, hatte ihre zeitversetzte Parallel-Wanderung in Richtung Norden schon in Mitteleuropa begonnen. Mit dem Lebensraum des Rens, das vor 13 600 Jahre den zurückweichenden Eisschilden bis nach Südschweden gefolgt war, hat sich jeweils auch die nördliche Verbreitungsgrenze der Schildkröte verschoben. Während die steigenden Temperaturen Emys orbicularis ein Maximum an Verbreitung ermöglichten, wurde der Lebensraum des Rens durch die Erwärmung kontinuierlich reduziert. Doch noch einmal konnte Rangifer tarandus nach Norden ausweichen. Im Gegensatz zu etlichen, längst ausgestorbenen Eiszeitriesen hat das Ren in arktischen Regionen überlebt. Mit seiner perfekt an ein extrem kaltes Klima angepassten Physiologie und einem Grundumsatz, der sich bei Temperaturen von 0 bis –45° Celsius nicht verändert, ist das Tier bestens für diesen Lebensraum ausgestattet.

Auch die Sumpfschildkröte ist noch einmal ein kleines Stück nach Norden gewandert und dem imposanten Geweihträger ein letztes Mal bis nach Östergötland gefolgt. In Schweden verlieren sich die Spuren von Emys orbicularis allerdings rund 5 500 Jahre vor heute. Dass die im Winter durchaus kältetolerante Schildkröte schon deutlich vor dem Ende des Holozän-Wärmemaximums in Schweden verschwand, hängt wahrscheinlich mit den Sommertemperaturen zusammen. Diese waren vorübergehend gesunken, so dass die Bodenwärme nicht mehr zum Ausbrüten der Schildkröteneier reichte und schließlich der Nachwuchs fehlte. Obwohl das Klima sich später wieder erwärmte, verhinderte der zwischenzeitlich gestiegene Meeresspiegel eine Wiederbesiedlung der Region. Die nördlichsten Schildkröten-Populationen leben heute im Nordosten Deutschlands, in Polen, Litauen und Lettland.

„Unsere Beobachtungen zeigen, wie sensibel und vergleichsweise rasch die Verbreitungsgebiete von Tierarten auf Klimaveränderungen reagieren. In der heute vom Menschen ungleich stärker beeinflussten Umwelt sind Verschiebungen der Verbreitungsgebiete viel schwieriger, so dass der Klimawandel das Aussterben zahlreicher Arten verursachen kann“, erklärt Uwe Fritz die Bedeutung der Forschungsergebnisse für die Gegenwart.
via Informationsdienst Wissenschaft
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