Temperaturindex der Vogelartengemeinschaft

Als Folge des anthropogenen Klimawandels sind klimasensible Arten und Lebensräume gefährdet. Um Klimawandelfolgen auf die Biodiversität zu dokumentieren, bietet sich die Betrachtung von Indikatorartengruppen an. Die ansteigenden Jahrestemperaturen und die Verlagerung der Niederschlagsverhältnisse sowie der Dauer der Vegetationsperiode haben u. a. Auswirkungen auf die Lebensräume von Tierarten. Vögel können in gewissem Maße darauf reagieren, indem sie ihren Jahreszyklus anpassen, beispielsweise durch einen früheren Brutbeginn oder mehrere Bruten pro Jahr. Bei sehr starken Veränderungen sind Vögel als mobile Artengruppe aber auch in der Lage, neue Regionen zu besiedeln oder sich aus ungeeigneten zurückzuziehen und somit ihr Verbreitungsgebiet zu verlagern.

Nach derzeitigem Kenntnisstand hat der Klimawandel auf die Verbreitung und Populationsgrößen der Brutvogelarten in Nordrhein-Westfalen einen unterschiedlich großen Einfluss. Bei vielen Arten wird dieser Einfluss durch die Art und Intensität der Landnutzung überlagert.

Der Indikator wird auf Bundesebene als Temperaturindex der Vogelartengemeinschaften für das Monitoring zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel genutzt.

Der Indikator betrachtet zusammenfassend die Temperaturnischen und Bestandsentwicklungen von 64 in NRW häufigen Brutvogelarten. Als Temperaturindex dieser Arten zeigt er die Auswirkungen der Klimaveränderungen auf die Vogelartengemeinschaft NRWs an. Somit eignet er sich zur Beobachtung und Dokumentation des Ausmaßes der Folgen des Klimawandels auf die biologische Vielfalt NRWs.

Der Temperaturindex der Vogelartengemeinschaft NRWs hat sich über den gesamten dargestellten Zeitraum von einem fallenden zu einem steigenden Trend umgekehrt. In den letzten 10 Jahren ist der Index signifikant gestiegen. Dieser Anstieg deutet darauf hin, dass sich in NRW wärmeliebende häufige Brutvogelarten ausbreiten, während sich kälteliebende zurückziehen. Neben dem Klimawandel wirken sich auch Landnutzungsänderungen auf die Vogelartengemeinschaft aus und können deren Trend mit beeinflussen. Zu den von steigenden Temperaturen profitierenden Vogelarten zählen viele Standvögel, also Arten wie der Haussperling, deren Brut- und Überwinterungsgebiet örtlich zusammenfallen. Ein Grund für deren positive Bestandsentwicklung ist das vermehrte Ausbleiben strenger Winter, in denen die Sterblichkeit höher als in milden Wintern ist. Für einige spät im Jahr brütende Arten, wie die Dorngrasmücke, führen wärmere, trockenere und länger andauernde Sommer möglicherweise zu einem höheren Bruterfolg und damit zu positiven Brutbestandsentwicklungen.

Der Index basiert auf sogenannten Species Temperature Index-Werten, die jeweils die mittlere Temperatur im Verbreitungsgebiet einer Art in Europa wiedergeben. Für die Berechnung des Indikators werden die artspezifischen Temperaturnischen von 64 häufigen Brutvogelarten summiert und unter Berücksichtigung der Bestandsindizes der Vogelarten gewichtet. Damit werden neben Verbreitungs- auch Bestandsveränderungen im Indikator abgebildet, die zum Community Temperature Index (CTI) zusammengefasst werden.

Die Daten der Bestandsindizes werden im Rahmen der Erfassungen für die Ökologische Flächenstichprobe NRWs erhoben. Folgende Arten fließen in den Indikator ein:

Amsel, Bachstelze, Baumpieper, Blaumeise, Bluthänfling, Buchfink, Buntspecht, Dohle, Dorngrasmücke, Eichelhäher, Elster, Feldlerche, Feldsperling, Fitis, Gartenbaumläufer, Gartengrasmücke, Gartenrotschwanz, Gebirgsstelze, Gelbspötter, Gimpel, Girlitz, Goldammer, Grauschnäpper, Grünfink, Grünspecht, Haubenmeise, Hausrotschwanz, Haussperling, Heckenbraunelle, Hohltaube, Kernbeißer, Klappergrasmücke, Kleiber, Kohlmeise, Mauersegler, Mäusebussard, Mehlschwalbe, Misteldrossel, Mönchsgrasmücke, Rabenkrähe, Rauchschwalbe, Ringeltaube, Rotkehlchen, Schwanzmeise, Singdrossel, Sommergoldhähnchen, Star, Stieglitz, Stockente, Sumpfmeise, Sumpfrohrsänger, Tannenmeise, Trauerschnäpper, Türkentaube, Turmfalke, Wacholderdrossel, Waldbaumläufer, Waldkauz, Waldlaubsänger, Weidenmeise, Wiesenschafstelze, Wintergoldhähnchen, Zaunkönig, Zilpzalp.

Die Berechnungen erfolgen als Hochrechnung von Daten der Ökologischen Flächenstichprobe (ÖFS) NRW. Die ÖFS untersucht auf repräsentativen Stichprobenflächen den Zustand und die Entwicklung von Arten und Lebensräumen Nordrhein-Westfalens. Die Bewertung der Ergebnisse erfolgt anhand statistischer Verfahren, mit denen festgestellt wird, ob es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um tatsächliche Änderungen statt um Schwankungen in der Stichprobe handelt. Auch wenn eine Zeitreihe ansteigt oder abfällt, kann aus statistischer Sicht „kein Trend“ vorliegen, wenn die Zu- oder Abnahmen im Vergleich zum Schwankungsbereich des Trends zu gering ausfallen.

Für den Indikator werden mittels Anwendung statistischer Verfahren zwei Trendaussagen getroffen, die sich hinsichtlich des betrachteten Zeitraumes unterscheiden:

1. Trend über den gesamten Zeitraum seit Beginn der Messungen (2002-2021)

2. Zehn-Jahres-Trend (2012-2021)

Die Trendbewertung und Signifikanzprüfung erfolgt nach der Methode des Umweltbundesamtes für die Indikatoren des Monitoringberichtes zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel (Meyer 2018, Umweltbundesamt 2019a und b). Es handelt sich um eine standardisierte Methodik der Indikatorbewertung.

Identifiziert werden bei der Betrachtung der gesamten Zeitreihe (2002 bis 2021) sowohl steigende und fallende Trends als auch quadratische Trends (zum Teil mit einer Trendumkehr). Folgende Trendaussagen sind dabei möglich:

- Steigender Trend

- Fallender Trend

- Steigender quadratischer Trend

- Fallender quadratischer Trend

- Trend mit Trendumkehr (zuerst fallend, dann steigend)

- Trend mit Trendumkehr (zuerst steigend, dann fallend)

- Kein Trend

Die Ermittlung quadratischer Trends ist aus mathematischen Gründen für einen Zeitraum von zehn Jahren nicht sinnvoll. Daher werden für den Zehn-Jahres-Trend ausschließlich lineare Trends berechnet. Folgende Trendaussagen sind möglich:

- Steigender Trend

- Fallender Trend

- Kein Trend

Die Aussage „kein Trend“ bedeutet, dass aus statistischer Sicht nicht mit hinreichender Wahrscheinlichkeit von einer tatsächlichen Veränderung ausgegangen werden kann. Die Werte des Indikators ändern sich in diesem Fall im Vergleich zum Schwankungsbereich des Trends zu geringfügig.

Literaturangaben:

Meyer, M. (2018): Quantitative Bewertung von Umweltindikatoren. Handbuch zur fachgerechten Bedienung der Anwendung. Hg. v. Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung mbH. Gesellschaft für Wirtschaftliche Strukturforschung mbH. Osnabrück (GWS Discussion Paper Series).

Umweltbundesamt (2019a): Monitoringbericht 2019 zur Deutschen Anpassungsstrategie an den Klimawandel. Bericht der Interministeriellen Arbeitsgruppe Anpassungsstrategie der Bundesregierung. Umweltbundesamt. Dessau-Roßlau.

Umweltbundesamt (2019b): Quantitative Bewertung von Umweltindikatoren. UBA Texte 37/2019. Umweltbundesamt. Dessau-Roßlau.

• Biodiversitätsstrategie des Landes Nordrhein-Westfalen
• Klimaatlas NRW