Schmetterlinge und Strategien zur Anpassung an den Klimawandel

Eine aktuelle Studie, die am 8. Januar 2024 im Journal of Animal Ecology veröffentlicht wurde, hat einige interessante Strategien zur Anpassung an den Klimawandel durch bestimmte Arten von Fliegen aufgezeigt. Die Studie wurde von Forschern der Universität Cambridge und des Institut de Biologia Evolutiva (IBE) in Barcelona durchgeführt, die sich auf Schmetterlingspopulationen in Katalonien im Norden Spaniens konzentrierten und sie mit ihren Pendants im Vereinigten Königreich verglichen. Die Untersuchungen ergaben, dass katalanische Schmetterlinge ihre Körpertemperatur besser regulieren können als ihre britischen Artgenossen, was auf signifikante Unterschiede in ihren Strategien zur Überlebensregulation hinweist, die angesichts des sich zunehmend verändernden Klimas ein entscheidender Faktor für das Überleben sind.

Die Schmetterlinge, die in Gebieten mit wärmerem Klima, wie z.B. Katalonien, leben, haben eine effiziente Methode zur Regulierung ihrer Körpertemperatur entwickelt: indem sie ihre Flügel so ausrichten, dass sie das Sonnenlicht optimal einfangen, können sie sich auch bei niedrigeren Temperaturen aufwärmen. Britische Schmetterlinge hingegen passen sich an niedrigere Temperaturen an, indem sie vor allem warme Mikroklimata suchen. Diese unterschiedlichen Vorgehensweisen spiegeln nicht nur die unterschiedlichen Umweltbedingungen wider, unter denen die beiden Populationen von Schmetterlingen leben, sondern auch ihre Anpassungsreaktionen darauf. Mit dem weltweiten Anstieg der Temperaturen beginnen jedoch beide Populationen ein meidendes Verhalten gegenüber Wärmequellen zu zeigen. Während britische Schmetterlinge anfänglich vom wärmeren Klima profitieren könnten, besteht für spanische Schmetterlinge ein größeres Risiko, auszusterben, wenn sie sich nicht schnell genug an die steigenden Temperaturen anpassen können.

Der Hauptautor der Studie, Eric Toro-Delgado vom IBE, erläuterte die Beweggründe für diese Forschung. Nach einem ersten Forschungsprojekt, das 2020 im Vereinigten Königreich durchgeführt wurde, wollte dieselbe Forschergruppe weiterforschen, um zu verstehen, ob sich die Populationen von Schmetterlingen in Gebieten mit wärmerem Klima, wie Spanien, anders verhalten. In Spanien verbringen die Schmetterlinge nämlich viel mehr Zeit bei ihrer optimalen Temperatur, weil es dort wärmer ist, aber es besteht auch eine größere Gefahr der Überhitzung. Für die Studie wurden daher die Körpertemperatur, das Mikroklima und die Umgebungsluft von etwa 800 erwachsenen Schmetterlingen von 23 Arten in Katalonien gemessen. Die Forscher wollten herausfinden, ob die bei spanischen Schmetterlingen beobachteten Anpassungen ein Hinweis darauf sein könnten, wie sich britische Schmetterlinge als Reaktion auf Klimaveränderungen möglicherweise anpassen müssen.

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass katalanische Schmetterlinge ihre Körpertemperatur besser regulieren können als britische. Beide Populationen wechseln von Wärmesuchverhalten zu Vermeidungsverhalten, wenn die Temperaturen etwa 22°C erreichen. Allerdings sind die britischen Schmetterlinge bei der Wärmeregulierung stärker auf das Mikroklima angewiesen, während die katalanischen Schmetterlinge eine größere Bandbreite an thermischen Umgebungen zur Auswahl haben. Die Forscher stellten auch fest, dass der Verlust von Lebensraum und Biodiversität, insbesondere im Vereinigten Königreich, eine erhebliche Bedrohung für Schmetterlinge darstellt. Vielfältige Lebensräume bieten eine Vielzahl von Mikroklimata, die Schmetterlingen helfen können, eine für sie optimale Temperatur zu halten.

Bereits 2014 hatte sich eine Studie, die in Nature Communications veröffentlicht wurde, mit der Weiterregulation befasst und gezeigt, dass die Färbung von Insekten für diese Funktion entscheidend ist. Dunkel gefärbte Insekten absorbieren nämlich mehr Sonnenlicht und erhitzen sich schneller als hell gefärbte, die das Sonnenlicht reflektieren und so eine Überhitzung vermeiden. Die Studie konzentrierte sich auf Schmetterlinge und Glockenblumen in Europa, um den Zusammenhang zwischen Färbung und Temperatur aufzuzeigen. Die Ergebnisse zeigten eine Dominanz heller Insekten in Südeuropa, wo das Klima wärmer ist, und eine Mehrheit von dunkel gefärbten Insekten im Norden, wo das Klima kühler ist. Die Forscher untersuchten auch, ob die Verteilung der Arten zwischen 1988 und 2006 durch den Klimawandel beeinflusst wurde. Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Insekten heller werden und dass die dunkleren Insekten in Richtung Alpen und Balkan, also in kühlere Gebiete, wandern.

Die Studie der Universität Cambridge und des IBE in Barcelona zeigt, dass trotz der großen Fähigkeit der katalanischen Schmetterlinge zur Wärmeregulierung die steigenden globalen Temperaturen eine ernsthafte Gefahr darstellen, da das Klima in Spanien bereits wärmer geworden ist als in der Vergangenheit. Die Studie ergab, dass die Flügelgröße, ein wichtiger Faktor für die Wärmeregulierung bei Schmetterlingen im Vereinigten Königreich, in Spanien nicht so wichtig ist, da es dort wichtiger ist, Wärmequellen zu meiden. Der Studie zufolge stellen neben den steigenden Temperaturen auch extreme Wetterereignisse wie Dürren und Hitzewellen, die durch den Klimawandel noch verschärft werden, eine Gefahr sowohl für erwachsene Schmetterlinge als auch für ihre Raupenstadien dar. Wie Toro-Delgado feststellte, gehen der Klimawandel und der Verlust der biologischen Vielfalt Hand in Hand, und beide müssen dringend bekämpft werden, um wichtige Arten wie Schmetterlinge zu schützen.

Die im Journal of Animal Ecology veröffentlichte Studie unterstreicht den Zusammenhang zwischen Klimawandel, biologischer Vielfalt und dem Überleben wichtiger Bestäuber wie Schmetterlinge. Letztere sind in der Tat von entscheidender Bedeutung, und ohne sie würden viele Pflanzen die wertvolle Bestäubungsleistung verlieren, die für ihre Fortpflanzung unerlässlich ist. Eine Unterbrechung dieser Verbindung würde zu einem schwerwiegenden Verlust der biologischen Vielfalt auf mehreren Ebenen führen, der Pflanzen, Bestäuber und alle Organismen in der gesamten trophischen Kette betreffen würde. Aus diesem Grund ist es von entscheidender Bedeutung, Projekte wie die Oasen der biologischen Vielfalt von 3Bee zu fördern, die dazu beitragen, die Populationen von Bestäubern zu erhalten, indem sie sie mit Nahrungsmitteln versorgen. Orte, an denen Technologie und Natur zusammenkommen, um die Gesundheit des Gebiets zu überwachen. Ein weiterer positiver Effekt ist die Minderung des Klimawandels: In Städten trägt mehr Grün dazu bei, Hitzeinseln zu reduzieren, wodurch die Temperaturspitzen verringert werden und die Luft sauberer wird.