home news forum careers events suppliers solutions markets expos directories catalogs resources advertise contacts
 
News Page

The news
and
beyond the news
Index of news sources
All Africa Asia/Pacific Europe Latin America Middle East North America
  Topics
  Species
Archives
News archive 1997-2008
 

Short-lived plant species are more climate-sensitive
Kurzlebige Pflanzenarten reagieren empfindlicher auf Klimawandel


Germany
March 23, 2021

Researchers investigate for the first time on a global scale how plant populations react to climate change

Plant species with short generation times are more sensitive to climate change than those with long generation times. This is one of the findings of a study by researchers from the German Centre for Integrative Biodiversity Research (iDiv), the Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) and the Helmholtz Centre for Environmental Research (UFZ). The international team comprehensively compiled worldwide available data, mostly from Europe and North America, to address the question of how plant populations react to climate change. The study, published in Nature Communications, shows that plant characteristics such as generation time can predict how sensitive species are to changing climates. This has important implications for predicting which plant species need the most conservation attention regarding climate change.

Climate change is considered to be one of the greatest threats to plant species diversity. To set the right priorities in nature conservation policy, it is crucial to know which regions of the world and which types of species are particularly threatened by climate change. 

As part of the iDiv synthesis centre sDiv, which brings together international experts in workshops, a working group compiled all long-term studies on plants that quantify population growth rate. They assessed how the climate factors during those years of study, in particular precipitation and temperature, influenced population growth rate. Afterwards, they tested how features of the plant species, such as the length of a generation, influence how responsive the plant population growth rates were to climate variation in the past.

Precipitation quantity has a stronger effect than temperature change

"We were able to show that generation duration is a useful indicator value for a species' susceptibility to climate change," says first author Dr Aldo Compagnoni, a postdoctoral researcher at iDiv and MLU. For example, the scientists found that especially plants with short lifespans, such as those that only live a few years on average, suffered from climate extremes much worse than long-lived species. The analyses also showed that the main limiting factor of climate change is not the temperature increase itself. On average, precipitation had a three times greater impact on plant populations than temperature.

“This work helps us identify which species might be climate-vulnerable, even if we have limited information about those species,” says last author Prof Tiffany Knight from iDiv, MLU and UFZ. „For example, while we have long-term population data for a small subset of plant species on Earth, we can estimate the approximate generation duration for most plant species. This is an important first step towards determining species' vulnerability to climate change at a global scale.”

However, there are important data gaps that limit the ability to make general predictions on a global scale. The researchers found appropriate long-term datasets only for 62 of the 350,000 plant species on Earth, and the vast majority of these were species occurring in temperate zones of the USA and Western Europe. Apart from a few tree and shrub species, the data set included only grasses and herbs. To be able to make reliable predictions about the consequences of climate change for all regions of the world and all known species, new population ecology research is needed on woody plant species and on plants in the tropics, the researchers conclude.

This research was, among others, supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118). It is a product of the sDiv working group sAPROPOS. iDiv’s synthesis centre sDiv supports working group meetings where international scientists work together on scientific issues.
Sebastian Tilch


Original publication:
(Scientists with iDiv affiliation in bold)

Compagnoni, A., Levin, S., Childs, D. Z., Harpole, S., Paniw, M., Römer, G., Burns, J. H., Che-Castaldo, J., Rüger, N., Kunstler, G., Bennett, J. M., Archer, C. R., Jones, O. R., Salguero-Gómez, R. & Knight, T. M. (2021): Herbaceous perennial plants with short generation time have stronger responses to climate anomalies than those with longer generation time. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-021-21977-9

 


Kurzlebige Pflanzenarten reagieren empfindlicher auf Klimawandel

Forscher untersuchen erstmals im globalen Maßstab, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaveränderungen reagieren

Pflanzenarten mit kurzer Generationsdauer sind durch die Folgen des Klimawandels vermutlich stärker bedroht als langlebige Arten. Dies ist eines der Ergebnisse einer Studie von Forschern des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). Das internationale Team erfasste erstmals weltweit verfügbare Daten, vornehmlich aus Europa und Nordamerika, zur Frage, wie Pflanzenpopulationen auf Klimaänderungen reagieren. Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zeigt, dass Pflanzenmerkmale wie die Generationsdauer Vorhersagen zu Klimaanfälligkeit ermöglichen. Diese Erkenntnis kann helfen zu bewerten, welche Pflanzenarten vorrangig geschützt werden sollten.

Der Klimawandel wird als eine der wesentlichen Ursachen für den prognostizierten Rückgang der biologischen Vielfalt von Pflanzen betrachtet. Um in der Naturschutzpolitik die richtigen Prioritäten setzen zu können, ist es unbedingt notwendig zu wissen, welche Regionen und Artengruppen besonders durch den Klimawandel bedroht werden könnten. 

Im Rahmen des iDiv-Synthesezentrums sDiv, das internationale Experten in Workshops zusammenbringt, hat eine Arbeitsgruppe gezielt globale Studien zu Pflanzen zusammengetragen, die die Änderung von Populationsgrößen in Abhängigkeit von Klimafaktoren wie Niederschlag und Temperatur untersucht haben. Anschließend wurden die anfälligen Arten auf gemeinsame Merkmale ihrer Lebensweise wie etwa die Dauer eines Generationswechsels geprüft. 

Niederschlagsmenge hat stärkeren Effekt als Temperaturänderung

„Wir konnten zeigen, dass die Generationsdauer ein nützlicher Indikatorfür die Anfälligkeit einer Art gegenüber Klimaveränderungen ist“, sagt Erstautor Dr. Aldo Compagnoni, Postdoktorand bei iDiv und der MLU. So stellten die Wissenschaftler fest, dass vor allem Pflanzen mit kurzer Lebensdauer und schnellen Generationswechseln, wie etwa mehrjährige Gräser und Stauden, Klimaextreme wesentlich schlechter überstehen als langlebige Arten. Die Auswertungen zeigten darüber hinaus, dass der wesentliche limitierende Faktor die Niederschlagsmenge ist. Sie hatte einen dreimal größeren Einfluss auf die Populationsgrößen als die Temperatur.

„Diese Arbeit hilft uns dabei, zu erkennen, welche Arten klimaanfällig sein könnten, auch wenn wir nur begrenzte Informationen über sie haben”, sagt Letztautorin Prof. Tiffany Knight von iDiv, MLU und UFZ. „Während wir langfristige Populationsdaten nur für eine kleine Teilmenge von Pflanzenarten auf der Erde haben, können wir die ungefähre Generationsdauer für die meisten Pflanzenarten abschätzen. Das ist ein wichtiger erster Schritt, um auf globaler Ebene das Aussterberisiko der Arten durch den Klimawandel zu bestimmen.”

Allerdings sei für allgemeine Aussagen auf globaler Ebene die aktuelle Datenlage noch nicht ausreichend. So fanden die Wissenschaftler für lediglich 62 der insgesamt 350.000 Pflanzenarten auf der Erde geeignete Langzeitdatensätze. Die überwiegende Mehrheit davon waren dabei Arten, die in den gemäßigten Zonen der USA und Westeuropas vorkommen. Abgesehen von einigen wenigen Bäumen und Sträuchern umfasst der Datensatz nur Gräser und Kräuter. Um verlässliche Vorhersagen über die Folgen des Klimawandels für alle Regionen der Welt und alle bekannten Arten machen zu können, sind neue populationsökologische Forschungen an holzigen Pflanzenarten und an Pflanzen in den Tropen notwendig, schließen die Autoren.

Diese Studie wurde u.a. von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118) unterstützt. Sie ist ein Produkt der sDiv-Arbeitsgruppe sAPROPOS. iDiv's Synthesezentrum sDiv unterstützt Arbeitsgruppentreffen, bei denen internationale Wissenschaftler gemeinsam an wissenschaftlichen Fragestellungen arbeiten.
Sebastian Tilch


Originalpublikation:
(Wissenschaftler mit iDiv-Affiliation fett)

Compagnoni, A., Levin, S., Childs, D. Z., Harpole, S., Paniw, M., Römer, G., Burns, J. H., Che-Castaldo, J., Rüger, N., Kunstler, G., Bennett, J. M., Archer, C. R., Jones, O. R., Salguero-Gómez, R. & Knight, T. M. (2021): Herbaceous perennial plants with short generation time have stronger responses to climate anomalies than those with longer generation time. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-021-21977-9

 



More news from: iDiv - Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung Halle-Jena-Leipzig


Website: https://www.idiv.de/de

Published: March 23, 2021

The news item on this page is copyright by the organization where it originated
Fair use notice

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Archive of the news section


Copyright @ 1992-2024 SeedQuest - All rights reserved