Das Konzept der Planetaren Grenzen wurde 2009 durch eine internationale Forschergruppe um Johan Rockström formuliert und 2015 durch Will Steffen und weitere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler überarbeitet und aktualisiert (Rockström et al. 2009; Steffen et al. 2015b). Das Konzept entstand vor dem Hintergrund des Zeitalters des Anthropozäns, das verbunden ist mit einem schnell wachsenden Druck auf die Umwelt und immer stärkerer Degradation und Verknappung von globalen Umweltgütern und einer möglichen Gefährdung der Funktionen des Erdsystems. Die Belastung der globalen Umwelt und Ökosysteme durch den Menschen hat ein Ausmaß erreicht, bei dem plötzliche nicht-lineare systemische Veränderungen nicht mehr auszuschließen sind. Das UFOPLAN-Vorhaben "Planetare Grenzen - Anforderungen an die Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Politik" (FKZ 3714 19 100 0) setzt an der Herausforderung der Operationalisierung des Konzeptes der Planetaren Grenzen an. Ziel war es, die Anforderungen, die das Konzept an Politik, Wissenschaft, Zivilgesellschaft und Wirtschaft stellt, zu analysieren und entsprechend konkrete Informationen für die politische Umsetzung des Konzepts bereitzustellen. Dafür wurden Querschnittspapiere erstellt, die sich mit Themen beschäftigen, die für diverse politische Prozesse von Bedeutung sind - wie bspw. das kommunikative Potenzial des Konzepts, Risiken bei Grenzüberschreitung und der Methodologie zur Operationisierung. Außerdem wurden Papiere zu politischen Fokusthemen erarbeitet, die sich mit der Frage auseinandersetzen, in welcher Weise das Konzept der Planetaren Grenzen an einzelnen Stellen der Umweltpolitik sinnvoll eingesetzt werden kann, bspw. bei der Erarbeitung einer nationalen Stickstoffstrategie sowie des Integrierten Umweltprogramms 2030. Wichtige nächste Schritte für die Operationalisierung des Konzeptes stellen u.a. eine stärkere Aufnahme der Planetaren Grenzen in Nachhaltigkeitsstrategien sowie die Ausrichtung der Wissenschafts-förderung auf die integrierte Weiterentwicklung des Konzeptes dar. Quelle: Forschungsbericht
Das Projekt "Anpassung an graduelle Umweltveränderung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von University Montreal, Department of Biology durchgeführt. Während die Auswirkungen von Klimawandel auf physiologische und ökologische Prozesse das Thema zahlreicher Untersuchungen waren, sind evolutionäre Prozesse im Zusammenhang mit Klimawandel weit weniger gut untersucht. Insbesondere mangelt es an Studien zu möglichen komplexen Wechselwirkungen zwischen ökologischen und evolutionären Prozessen in einer sich ändernden Umwelt. Artspezifische Unterschiede in Anpassungsraten könnten die Dynamik der gesamten Art-Gemeinschaft beeinflussen, umgekehrt könnten sich ökologische Prozesse wie Interaktionen zwischen Arten, Immigration und Emigration auf das Anpassungspotential von Arten auswirken. Die Tatsache, dass Klimawandel zu Veränderungen in mehreren Umweltfaktoren führt, macht Vorhersagen über mögliche Auswirkungen noch schwieriger, da sich Veränderungen in mehreren Stressoren interaktiv auf ökologische und evolutionäre Prozesse auswirken könnten. Die Ziele des vorgeschlagenen Projektes sind die Analyse von ökologischen und evolutionären Prozessen und deren Wechselwirkung (1) bei Veränderung von mehreren Stressoren, (2) bei Umweltveränderung in trophisch einfachen versus trophisch komplexen Gemeinschaften, und (3) bei Umweltveränderung in isolierten versus verbundenen Habitaten. Diese Fragestellungen sollen mit einer Kombination aus Modellierung, Mikrokosmen- und Mesokosmen-Experimenten untersucht werden. In einem Selektionsexperiment über hunderte von Generationen werden mehrere Algenarten bei konstanten bzw. steigenden CO2- und/oder Temperatur-Werten exponiert. Ebenso werden mehrere Ciliatenarten bei konstanter bzw. steigender Temperatur gehalten. Reziproke Transplantationsexperimente testen, ob eine mögliche Anpassung von Algen an steigende CO2-Werte durch gleichzeitige Erhöhung der Temperatur beeinflusst wird. Weiters wird getestet, ob sich Arten von verschiedenen trophischen Ebenen (Algen versus Ciliaten) in ihrer Anpassungsfähigkeit unterscheiden. Reziproke Transplantationsexperimente der gesamten Gemeinschaft werden testen, ob evolutionäre Prozesse die Dynamik der Gemeinschaft beeinflussen. Interaktive Effekte von Umweltveränderung und Habitatkonnektivität auf ökologische und evolutionäre Prozesse werden sowohl in einem Mikrokosmenexperiment als auch in einem Mesokosmenexperiment untersucht. Der Effekt von steigender Temperatur (Mikrokosmenexperiment) bzw. abnehmendem pH-Wert (Mesokosmenexperiment) wird in isolierten bzw. verbundenen Habitaten verglichen. In einem theoretischen Ansatz werden die drei Fragestellungen in einem Modell verknüpft. Zunächst werden Evolution und Umweltveränderung in ein Metagemeinschaftsmodell integriert. Entlang eines Konnektivitäts-Gradienten wird die relative Bedeutung von lokaler Anpassung im Vergleich zu Wanderungsprozessen untersucht. usw.