PRODIGY

Soil bio­di­ver­si­ty go­verning tip­ping points in the Ama­zon

Die Überschreitung von Kipppunkten führt zu abrupten und oft irreversiblen Sprüngen zwischen alternativen Systemzuständen. So können Veränderungen im System Boden Auswirkungen haben auf fast alle ökologischen, aber auch auf wirtschaftliche und soziale Systeme. Eine ausreichende Nahrungsmittelproduktion kann beispielsweise nur dann gewährleistet werden, wenn entsprechend genutzte Böden in der Lage sind, ihre volle Funktion zu erfüllen. Wird ein Kipppunkt im System Boden überschritten, können sich die Menschen möglicherweise nicht mehr von ihrem Land ernähren. Daher besteht die Gefahr, dass sich auch die Zustände der Wirtschafts- und Sozialsysteme verändern, wenn ihre jeweilige Resilienz gering ist.

Auftraggeber
BMBF

Projektlaufzeit
März 2019 − September 2025
Links

Um zu verhindern, dass ein Kipppunkt im System Boden überschritten wird, ist es zunächst wichtig, die Bodenfunktionen und ihre Resilienz gegenüber Störungen zu verstehen. Um dieses Verständnis zu fördern, untersucht das PRODIGY-Projekt die biodiversitätsbezogenen Funktionen im Amazonasgebiet, wobei der Schwerpunkt auf der Grenzregion zwischen Bolivien, Brasilien und Peru (MAP-Region) liegt. Ausgangshypothese ist, dass diese Bodenfunktionen dauerhaft gewährleistet sind, wenn viele Organismen mit leicht unterschiedlichen funktionellen Eigenschaften vorhanden sind und so verhindern, dass die entsprechenden Funktionen durch das Überschreiten eines Kipppunktes gefährdet werden. Dieses natürliche Sicherheitsnetz wird als funktionelle Redundanz bezeichnet. PRODIGY konzentriert sich daher auf biodiversitätsgetriebene Prozesse zur Steuerung der Bodenfunktionen. Durch kompetente Bewirtschaftung können sie in Ökosystemdienstleistungen umgesetzt werden und eignen sich daher sowohl zur Definition nachhaltiger Managementoptionen durch funktionales Diversitätsmanagement als auch zum Gewinn wissenschaftlicher Erkenntnisse über die Funktionsweise von Kernprozessen in Ökosystemen und Regionen, die durch fortdauernde anthropogene Transformationsprozesse gekennzeichnet sind.

Innerhalb von PRODIGY haben die Forschungsarbeiten der GRID-Gruppe vier Hauptziele: (1) Entwicklung von partizipativen Szenarien mit lokalen Akteuren, um mögliche zukünftige sozioökonomischen Entwicklung der Region zu bestimmen.  (2)  Konzeption und Umsetzung eines integrierten Landnutzungsmodells der MAP-Region als Instrument zur Synthese von Prozesswissen über die Verflechtungen der verschiedenen Kipp-Elemente. (3) Anwendung dieses Modells für die Szenario-Analyse, um mögliche zukünftige Pfade der sozioökonomischen Entwicklung der Region zu untersuchen und die daraus resultierenden Umweltauswirkungen zu bewerten. (4) Analyse der Land-Klima-Wechselwirkungen (zusammen mit der Universität Hamburg) und Identifizierung der potenziellen Auswirkungen tropischer Abholzungsmuster auf die Häufigkeit von Dürren (Kipp-Element des Klimasystems).

Projektpartner

Deutschland: Universität Koblenz Landau (Projektkoordination), Leibniz Universität Hannover, Freie Universität Berlin, Universität Kassel, Universität Bonn, Universität Hamburg

Bolivien: Herencia, Cobija, Pando, Associación Boliviana para la Investigación y Conservación de los Ecosistemas Andino-Amazónicos (ACEAA), Universidad Amazónica de Pando (UAP)

Brasilien: Universidade Federal do Acre (UFAC), Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Acre (EMBRAPA), Instituto de Mudanças Climáticas (IMC), Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, Braília/Rio Branco (IPAM)

Peru: Centro de Innovación Científica Amazónica (CINCIA), Universidad Nacional de San António Abad de Cusco (UNSAAC)

Team