WildCon: TdRF2024_WildCon – Konnektivität für zukunftsfitte Naturräume
Projektleitung
Florian Kunz
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur Wien
Projektnummer
102092Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
Nachhaltige Entwicklung, wie in den SDGs der Vereinten Nationen formuliert, erfordert die Erhaltung der biologischen Vielfalt. Das SDG 15 thematisiert Kernaufgaben im Sinne eines Schutzes, einer Wiederherstellung und Förderung der nachhaltigen Nutzung terrestrischer Ökosysteme, einer nachhaltigen Bewirtschaftung der Wälder sowie einer Eindämmung des Verlusts der biologischen Vielfalt. Zentraleuropäische Landschaften sind durch schrumpfende Lebensräume verschiedenster Wildtierarten, durch verminderte Lebensraumeignung und zunehmende Fragmentierung geprägt. Biodiversität wird thematisiert, jedoch liegt ein deutlicher Schwerpunkt auf Artenvielfalt, während genetische Diversität vielfach noch immer wenig Beachtung findet. Nichtsdestotrotz ist ein funktionierender und ausreichender Genfluss für ein langfristiges Überleben und Resilienz von Tierpopulationen unerlässlich. Während beim Schutz von Lebensräumen Fortschritte erzielt wurden und sektoral Wissen über die Verteilung und Qualität von Habitaten vorliegt, wurde die funktionale Vernetzung von Populationen in Landschaftsplanungs- und Managementprozessen bisher zu wenig berücksichtigt. Knapp die Hälfte des österreichischen Staatsareals nehmen Wälder und ein weiteres knappes Drittel landwirtschaftlich genutzte Flächen ein, welche somit einen großen Anteil der potenziellen Wildtierlebensräume umfassen. Managementmaßnahmen auf diesen Flächen bestimmen die Qualität von Lebensräumen, prägen aber auch entscheidend Verbindungen zwischen nutzbaren Lebensraumbereichen. Bestrebungen zur Erhöhung der Resilienz von Waldökosystemen sowie zahlreicher Ökosystemleistungen bedingen komplexe Entscheidungs- und Managementsituationen für Landbewirtschaftende. Es braucht daher integrative Studien, die das Landschaftsgefüge hinsichtlich der bestehenden Landschaftsvernetzung beleuchten sowie Entscheidungsgrundlagen für Landbewirtschaftende in nutzbarer Form zu Verfügung stellen. Ziel dieser Studie ist es, die Verteilung potenzieller Lebensräume von Wildtieren und deren funktionale Vernetzung in Beispielregionen zu modellieren. Wir konzentrieren uns insbesondere auf, (1) die funktionale Vernetzung verschiedener Tierarten auf einer feinen räumlichen Skala, (2) Auswirkungen aktueller Landschaftseigenschaften und vorhandener Infrastrukturen auf die Vernetzung und (3) die Unterstützung von Lebensraumbewirtschaftenden in ihren Managemententscheidungen, indem wir unsere Modelle den Interessengruppen in nutzbarer Form zur Verfügung stellen.
Schlagwörter (deutsch)
Ressourcenmanagement, Klimawandel, Lebensraumerhaltung, Genetische Vielfalt, Konnektivität, Digitalisierung
Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)
Titel (englisch)
TdRF2024_WildCon – Connectivity for future-proof natural environments
Abstract (englisch)
Sustainable development, as formulated in the United Nations' Sustainable Development Goals (SDGs), requires the conservation of biodiversity. SDG 15 in particular addresses core tasks in terms of protecting, restoring and promoting the sustainable use of terrestrial ecosystems, sustainable forest management and halting the loss of biodiversity. Central European landscapes are characterized by shrinking habitats of various wildlife species, reduced habitat suitability and increasing fragmentation. Although biodiversity is discussed, there is a clear focus on species diversity, while genetic diversity still receives little attention in many cases. Nevertheless, a functioning and sufficient gene flow is essential for the long-term survival of animal populations. While some progress has been made in the protection of habitats and there is at least sectoral knowledge about the distribution and quality of habitats, the functional connectivity of populations in landscape planning and management processes has so far been given little or no consideration. Almost half of Austria's national territory is covered by forests and a further third by agricultural land, which therefore comprises a large proportion of potential wildlife habitats. On the one hand, management measures on these areas significantly determine the quality and availability of habitats of various animal species, but on the other hand they also decisively shape connections between usable habitat areas and the associated gene flow. Efforts to increase the resilience of forest ecosystems, the achievement of forest structures that are as climate-fit as possible and numerous ecosystem services require complex decision-making and management situations for land managers. There is need for integrative studies that shed light on the landscape structure under the influence of recent management and with regard to the resulting landscape connectivity, as well as providing a basis for decision-making for land managers in a usable form. The aim of this study is to analyze the distribution of potential wildlife habitats and their functional connectivity in sample regions. In particular, we focus on (1) modeling the functional connectivity of different species at a fine spatial scale, (2) assessing the impact of current landscape characteristics and existing infrastructures on connectivity, and (3) supporting habitat managers in their management decisions by making our models available to stakeholders.
Schlagwörter (englisch)
Resource management, Climate change, Habitat protection, Genetic diversity, Connectivity, Digitalisation
Projektziele
Angesichts des globalen Wandels wurden, von der Generalversammlung der Vereinten Nationen mit der Agenda 2030, Ziele für eine nachhaltige Entwicklung (SDGs) entwickelt, um die Erde vor Degradation zu schützen und gleichzeitig eine nachhaltige Bewirtschaftung natürlicher Ressourcen sicherzustellen. Während unterschiedlichste Aspekte einer nachhaltigen Entwicklung in der Agenda 2030 thematisiert werden, kann die Erhaltung der biologischen Vielfalt als unabdingbare Grundlage angesehen werden (Secretariat of the Convention on Biological Diversity 2020) Insbesondere das SDG 15 „Leben an Land“ hebt die biologische Vielfalt hervor, einschließlich des Schutzes, der Wiederherstellung und der Förderung der nachhaltigen Nutzung terrestrischer Ökosysteme, um den Verlust der biologischen Vielfalt und aufzuhalten und Ökosystemresilienz zu sichern. Gerade in der zentraleuropäischen, von Menschen dominierten Kulturlandschaft, ist die Vernetzung verbleibender Lebensräume essenziell für den langfristigen Erhalt der Biodiversität und damit ein wesentlicher Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung (United Nations General Assembly 2015), sowie eine zentrale Aufgabe hinsichtlich eines nachhaltigen Umganges mit natürlichen Ressourcen.
In den vergangenen Jahrzehnten konzentrierten sich die internationalen und nationalen Bemühungen auf die Erhaltung von Lebensräumen als vorrangiges Ziel. So standen Strategien gegen den Verlust von Lebensräumen im Mittelpunkt von Landschaftsplanungsprozessen, was zu verschiedenen Konzepten führte, die von IUCN-Nationalparks (strenger Schutz von Lebensräumen) über UNESCO-Biosphärenreservate (Schutz von Lebensräumen unter Einbeziehung menschlicher Interessen) bis hin zum Natura 2000-Netz der Europäischen Union (Richtlinie 92/43/EWG) und vielen nationalen und föderalen Regelungen reichen.
Während der Schutz von Lebensräumen in den letzten Jahrzehnten teilweise durchaus erfolgreich war, hängt der langfristige Erhalt von Arten und Populationen nicht nur von geeigneten Lebensräumen ab, sondern auch von deren Eignung, genetische Vielfalt zu erhalten (Allendorf et al. 2013). Die genetische Vielfalt wird im Übereinkommen über die biologische Vielfalt (CBD) ausdrücklich als eine der drei Säulen der Biodiversität genannt und ist im Kontext von Metapopulationssystemen besonders wichtig (Allendorf et al. 2013). Unter Metapopulationen sind dabei Systeme geographisch getrennter Regionen (Subpopulationen) zu verstehen, die einen geringen Austausch (= Genfluss) untereinander aufweisen (Frankham et al. 2010). Diese Regionen können je nach Ausmaß des Genflusses genetisch einheitlich sein oder bereits Differenzierungseffekte aufweisen. Selbst wenn die Lebensraumflächen und die Populationszahlen stabil sind, führen kleine Populationen ohne Genfluss zu einer genetischen Differenzierung (Kunz et al. 2021), wodurch das Aussterberisiko erheblich steigt. Daher dürfen sich Erhaltungsstrategien nicht nur auf bestimmte unter Schutz stehende Lebensräume konzentrieren, sondern müssen darüberhinausgehend die Möglichkeit des Genflusses durch sich ausbreitende Individuen (= funktionale Konnektivität) berücksichtigen. Die Mitgliedsstaaten der Europäischen Union sind durch die Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie verpflichtet, Wildtierkorridore in die staatliche Raumplanung zu implementieren (Wagner und Ecker 2022), was insbesondere im räumlichen Kontext Grundlagenarbeit zum Thema Habitatvernetzung für Wildtiere dringend erfordert.
Knapp die Hälfte des österreichischen Staatsfläche nehmen Wälder und ein weiteres knappes Drittel landwirtschaftliche genutzte Flächen ein, die somit einen großen Anteil potenzieller Wildtierlebensräume umfassen. Managementmaßnahmen auf diesen Flächen bestimmen zum einen signifikant die Qualität und Verfügbarkeit von Lebensräumen verschiedenster Tierarten, sie prägen zum anderen aber auch entscheidend Verbindungen zwischen nutzbaren Lebensraumbereichen und dem damit zusammenhängenden Genfluss, der unabdingbare Voraussetzung für langfristiges Überleben darstellt. Bestrebungen zur Erhöhung der Resilienz von Waldökosystemen, die Erzielung möglichst klimafitter Waldstrukturen sowie zahlreiche Ökosystemleistungen bedingen komplexe Entscheidungs- und Managementsituationen für Landbewirtschaftende. Projekte, wie das über den Waldfonds geförderte Projekt „DECIDE – Entscheidungsfindung für klimaangepassten, präventiven Forstschutz“ (WF-Nr. 101683), in dem die Antragstellenden maßgeblich mitwirken, liefern entsprechende Unterstützungsinstrumente für Entscheidungsträger*innen (Decision Support Systems, DSS) in der forstlichen Bewirtschaftung. Der Erhalt von Ökosystemen und biologischer Vielfalt erfordert jedoch darüber eine hinausgehende Berücksichtigung räumlicher Vernetzung, die in der Folge auch Eingang in DSS nehmen kann. Es braucht daher dringend integrativer Studien, die das Landschaftsgefüge unter dem Einfluss rezenter Bewirtschaftung und hinsichtlich der resultierenden Landschaftsvernetzung beleuchten und analysieren sowie Entscheidungsgrundlagen für Landbewirtschaftende in nutzbarer Form zu Verfügung stellen (Mattsson 2018). Diese Integration ermöglicht eine ganzheitlichere Betrachtung der Landschaft und reduziert so mögliche Verluste für die Landnutzungsgruppen durch Unsicherheiten oder unvollständige Informationen (Yokota 2004). Bisher erstellte Daten und Modelle der Landschaftsvernetzung bspw. des Umweltbundesamt Wien können zwar in Planungsprozessen genutzt werden, sind allerdings nicht flächendeckend anwendbar oder hochauflösend, und können deshalb vor allem das wichtige kleinräumige Ausbreitungsverhalten von Wildtieren nicht wieder geben.
Ein übergeordnetes Ziel des Projekts ist daher, eine fundierte Modellierung und Darstellung der funktionalen Konnektivität (Vernetzung) in hochauflösendem Maßstab auf Basis repräsentativer terrestrischer Tierarten/-gruppen zu liefern. Darüber hinaus sollen Modelle der funktionalen Konnektivität in Kombination mit Individuen-basierten Ausbreitungsmodellen evaluiert werden, um abgeleitete Aussagen zur Landschaftskonnektivität wissenschaftlich noch besser abzusichern. Diese Kombination soll dann mit den Erkenntnissen aus den zuvor generierten Lebensraummodellen dazu genutzt werden, um Landbewirtschaftenden räumlich explizite Information darüber zu liefern, wie sich die Lebensraumkonnektivität der Zielarten des Projekts darstellt und wie diese im Zuge von Managementmaßnahmen verändert werden kann (Managementempfehlungen). Letztlich soll das Projekt darüber hinaus auch einen Grundstein für künftige groß angelegte Studien zur räumlichen Landschaftsplanung legen und eine Einbindung in Entscheidungsunterstützungsinstrumente für Landbewirtschaftende (Forst- und Landwirtschaft) ermöglichen, was in diesem Fall konkret für das WF-Projekt DECIDE gegeben ist.
Das hier eingereichte Projekt verfolgt somit folgende Ziele bzw. Subziele:
(1) Die funktionelle Konnektivität für terrestrisch lebende funktionelle Tierartengruppen auf der Grundlage repräsentativer Arten auf einer feinen räumlichen Skala für eine Modellregion modellieren;
(2) Kommunikation und Bereitstellung der Konnektivitätsmodelle an relevante Stakeholder und Schaffung der Grundlage für weitere Studien, die diese Konnektivitätsmodelle als notwendigen Input für die großräumige Ressourcenoptimierung verwenden (z.B. Marxan Software, Ball et al. 2009).
(3) Ableitung von Managementbedarf oder -möglichkeiten zur Verbesserung oder dem Erhalt funktioneller Vernetzung mit besonderer Adressierung von Waldlebensräumen, agrarischen Offenlandschaften sowie alpinen Flächen und deren Bewirtschaftungsmöglichkeiten.
Praxisrelevanz
Ziel des Projektes ist, das Verständnis der funktionalen Konnektivität der Landschaft bei Stakeholder*innen, Entscheidungsträger*innen und Landbewirtschaftenden zu verbessern und dabei über lineare Bewertungen hinaus zu gehen, um die Praxisrelevanz im Vergleich zu bestehenden Ansätzen zu stärken. Die derzeitige wissenschaftliche Praxis überprüft Vernetzung lediglich anhand von Einzelartenmodellen und bedient damit Entscheidungsprozesse auf konkreter lokaler Bewirtschaftungsebene noch zu wenig. Durch die Ergebnisse dieses Projekts zur Modellierung der funktionalen Vernetzung als zusammengesetzte Karte soll diese Situation deutlich verbessert werden. Wir möchten explizit Informationen für das Naturraummanagement, für Landbewirtschaftende (z.B. f. forstliche Bewirtschaftung) und für die Raumplanung liefern. Um die Nutzbarkeit der Ergebnisse als Planungsgrundlage die Entscheidungsträger*innen zu garantieren, werden im Laufe der Projektbearbeitung Expert*innen aus der Raumplanung in der jeweiligen Modellregion miteingebunden.
Praktiker*innen in der Land- und Forstwirtschaft beeinflussen maßgeblich, in welcher Qualität und Verfügbarkeit Lebensräume verschiedenster Tierarten in der Landschaft vorliegen. Das Bewusstsein, dass die Landnutzung und -bewirtschaftung aber ebenso ganz entscheidend Verbindungen zwischen nutzbaren Lebensraumbereichen und dem damit zusammenhängenden Genfluss prägt, ist demgegenüber noch zu stärken. Eine Bewertung von Flächen hinsichtlich ihrer Durchlässigkeit für Indikatorarten ist essenziell. Hierfür sind allerdings bisher keine flächendeckenden Informationen vorhanden. Es mangelt an kleinräumig aufbereiteten, flächigen und räumlich hochauflösenden Informationen, die für Landnutzende bzw. Landbewirtschaftende Schwachstellen in der Konnektivität veranschaulichen und darüber hinaus konkrete Möglichkeiten eines entsprechenden Lebensraummanagements darlegen. Das beantragte Projekt widmet sich dieser Lücke, indem unter Einsatz neuerster Konzepte, vielfältiger Daten und hochauflösender Modellierungen wichtige Grundlagen geschaffen werden. Die Interpretation und Kommunikation der Ergebnisse werden entsprechend für die Praktiker*innen aufbereitet. Dabei liegt ein Fokus auf der entsprechenden Darstellung, um praxisrelevante Schlüsse zuzulassen und gleichzeitig Missinterpretationen zu vermeiden. So wird einerseits auf Maßnahmen zur Förderung der Konnektivität eingegangen und mit Expert*innen für GAP, ÖPUL, GLÖZ und weitere abgestimmt, andererseits wird darauf geachtet, dass Biodiversitätsmaßnahmen außerhalb der Konnektivität nicht abgewertet werden. Während Flächen innerhalb der großen Korridore (beispielsweise Alpen-Karpaten-Korridor) bekannt sind, sollen vor allem land- und forstwirtschaftlich genutzte Flächen abseits dieser wenigen bekannten Strukturen sichtbar gemacht werden. Dadurch können im Gegensatz zu linearen Korridor-Ansätzen die Biodiversitätsleistungen der gesamten Landschaft dargestellt und der Öffentlichkeit der Wert dieser Landschaft (abseits der bekannten Hotspots wie Schutzgebiete) vermittelt werden.
Durch die Modellierung der strukturellen und funktionalen Vernetzung und die Kombination derselben mit Entwicklungsszenarien wollen wir einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Modellregion leisten. Die erstellten Karten und Modelle sollen durch Ihre öffentliche Verfügbarkeit in das Lebensraumanagement, Planungsprozesse, Gutachten und in weitere Raumplanungsinstrumente wie Marxan (Ball et al. 2009) oder in Entscheidungsunterstützungsinstrumente wie DECIDE (Mattsson et al. 2023) Eingang finden. Der Modelloutput für die gewählten funktionellen Artengruppen zeigt kritische Flächen für die Vernetzung und Maßnahmenplanung auf. Die Lebensraummodelle, die als Ausgangsbasis der Konnektivitätsmodellierung dienen, liefern dabei bedeutsame Informationen zu wesentlichen treibenden Faktoren der Lebensraumeignung, die wiederum direkt in Managemententscheidungen überführt werden können. Maßnahmenpakete in den jeweiligen Lebensraumtypen (Wald, agrarisches Offenland sowie alpine Flächen) werden auf Basis dieser neu generierten Grundlagen geschnürt, wobei konkrete Optionen für forstliche oder agrarische Bewirtschaftende thematisiert werden. Diese Grundlage bietet sich für eine künftige Erweiterung des Entscheidungsinstrumentes DECIDE an, das rezent in einem Waldfonds-geförderten Projekt von den Antragstellenden erarbeitet wird, in der vorliegenden Fassung jedoch auf klimaangepassten, präventiven Forstschutz fokussiert.
Die Antragstellenden dieses Projektes sind Mitglieder der Koordinationsplattform Lebensraumvernetzung des Umweltbundesamtes (https://lebensraumvernetzung.a...) und als solche direkt in die landesweite integrale Kommunikation und Konsolidierung von Raumplanungsprozessen eingebunden. Die Ergebnisse (Konnektivitätsmodelle) werden auch öffentlich zugänglich gemacht und sollen in zugängliche Datenbanken (z.B. https://lebensraumvernetzung.a...) integriert werden.