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Projekt
Die Rolle der thermischen Nischen von Arten während Zeiten globaler Klimaveränderungen in der Erdvergangenheit (ThermNiche)
Antragsteller
Privatdozent Dr. Martin Aberhan
Fachliche Zuordnung
Paläontologie
Förderung
Förderung von 2019 bis 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269895748
Ein detailliertes Verständnis der Dynamik fossiler und moderner Ökosysteme als Reaktion auf Klimaänderungen ist eine große Herausforderung für die (Paläo-)Ökologie. Im hier beantragten Projekt soll mittels einer Charakterisierung der thermischen Nischen von fossilen Arten die Auswirkungen von Klimaerwärmungen auf die latitudinalen Verbreitungsmuster von Arten und die thermische Struktur von Fossilvergesellschaftungen untersucht werden. Mithilfe der geografischen Verbreitung benthischer mariner Makroinvertebraten und rekonstruierten Temperaturen des Oberflächenwassers, die aus Isotopendaten und Klimamodellierungen gewonnen werden, untersuchen wir im Detail die Auswirkungen von Klimaveränderungen während eines Zeitintervalls im Unterjura (Pliensbachium–Toarcium) und dehnen anschließend die Analysen auf das gesamte Phanerozoikum aus.Wir testen ob Klimaerwärmung die latitudinalen Reichweiten von Arten einengt (Hypothese 1) zusammen mit der Hypothese, dass Erwärmung in erster Linie zu polwärtigen Wanderungen führt.Wir postulieren, dass die thermische Struktur von Faunenvergesellschaftungen deren Reaktion auf Erwärmung bestimmt (Hypothese 2) und testen insbesondere: ob die realisierten thermischen Nischen von einwandernden Arten "wärmer" sind als der Durchschnitt der Vergesellschaftung vor der Erwärmung; ob lokale Verluste vor allem Arten betreffen deren ehemaliges oberes thermisches Limit überschritten wurde; und ob Häufigkeitszunahmen und -abnahmen aus den jeweils realisierten thermischen Nischen vorhergesagt werden können.Schließlich untersuchen wir, ob Veränderungen der Faunenzusammensetzung und thermischen Struktur von Fossilvergesellschaftungen dort am ausgeprägtesten sind, wo sich die "warmen" Verbreitungsränder von tropischen Arten bzw. von Arten aus gemäßigten Breiten jeweils häufen (Hypothese 3). Hier erwarten wir, dass lokale Populationen vor allem dort verschwinden, wo der Anteil von Arten die die wärmsten Gebiete bevorzugen besonders hoch ist. Die Einwanderung von Arten wäre für diese Gebiete unbedeutend. Ein zweites Maximum von Populationsverlusten erwarten wir für den Bereich in dem sich die äquatorwärtigen Verbreitungsenden von Arten aus der gemäßigten Zone konzentrieren. Für diese warm-temperierte Zone würde im Zuge von Klimaerwärmung auch eine signifikante Einwanderung von tropischen Arten erwartet, so dass das Ausmaß von Faunenänderungen hier besonders hoch wäre.Insgesamt erwarten wir, dass die Projektergebnisse zu einem besseren Verständnis beitragen werden, in welchem Ausmaß marine Ökosysteme im Zuge von Klimawandel intakt bleiben oder durch die Verdrängung etablierter Populationen und Arten durch invasive oder neu evolvierte Arten transformiert werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
