Quarzinseln II – Skalenübergreifende Treiber von Pflanzendiversität und Endemismus in Quartzinsel-Archipelen im südlichen Afrika

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Severin Irl; Privatdozentin Dr. Ute Schmiedel
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 404519812

Im ariden Westen des südlichen Afrikas treten terrestrische „Inseln“ in Erscheinung, die von weißem Quarzgrus bedeckt und von zonaler Vegetation umgeben sind. Die Vegetation der Quarzinseln ist reich an Habitatspezialisten, meist kompakte, blattsukkulente Zwergsträucher. Die Quarzinseln des südlichen Afrikas bilden sechs Gruppen („Archipele“), die unterschiedlichen Klimata ausgesetzt sind. Jeder Archipel hat seine eigene Flora aus (Quarz-)Habitatspezialisten, die lokal entstanden sind (Endemismus). Allerdings zeigen die Floren auch starke Ähnlichkeiten hinsichtlich Physiognomie und der räumlichen Verteilung der Arten. Das übergeordnete Forschungsziel des Projekts ist es die Prozesse zu verstehen, die auf terrestrischen Quarzinseln Habitatspezialisierung, Endemismus, Biodiversität und funktionelle Anpassung hervorbringen und befördern. Dabei werden wir unsere vorhergegangene Arbeit in einem der Archipele (Quartz Island I) auf die sechs Archipele des südlichen Afrikas hochskalieren und unseren Forschungsschwerpunkt anpassen, um lokale bis regionale Treiber von Pflanzendiversität und Endemismus zu erforschen. Quarzinseln und ihre Archipele stellen ideale Modelsysteme dar, da sie klare Grenzen, eine einzigartige Flora und eine Vegetation voller spektakulärer, aber bedrohter Lebensformen bieten. In fünf Arbeitspaketen (WPs) werden wir moderne Vegetationsaufnahmen, mit einer Analyse funktionaler Merkmale, Keimungsexperimenten und Fernerkundungstechniken kombinieren sowie eine enge Zusammenarbeit mit Partnern in Südafrika und Deutschland aufbauen. Wir werden die räumliche Verteilung der Quarzinseln vermessen und eine Merkmals-Datenbank für die gesamte Flora aller Quarzinselarchipele des südlichen Afrikas aufbauen (WP1). Darauf basierend werden wir inselbiogeographische Theorien nutzen, um die Treiber taxonomischer sowie funktioneller Diversität und Endemismus von Quarzinselfloren zu erkunden (WP2). Wir werden die Rolle von edaphischen Gradienten für die Verteilung von Arten und funktionellen Merkmalen auf Quarzinseln der sechs Archipele studieren (WP3). In WP4 werden wir die ökologischen Prozesse untersuchen, die für die Selektion von speziellen Pflanzenmerkmalen sowie Artenzusammensetzung auf Quarzinseln und der umgebenden, zonalen Vegetation verantwortlich sind. Wir werden dazu Keimungsexperimente auf unterschiedlichen Substraten durchführen, die die dominanten Bodengradienten simulieren, und die Anpassungsvorteile (Trockentoleranz) der dominanten Lebensformtypen auf Quarzinseln testen (WP4). Die daraus gewonnen Daten und Erkenntnisse werden schließlich in WP5 dazu genutzt, um im Lichte des Edaphismus-Konzepts zu identifizieren, welches ungewöhnliche Bodeneigenschaften mit Endemismus und funktionaler Anpassung in Zusammenhang stellt, wie über Skalen hinweg die Diversität der Quartzinseln generiert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen