Warum Sierra Nevada Pools und Riffles in Schwierigkeiten geraten

Warum Sierra Nevada Pools und Riffles in Schwierigkeiten geraten

Die Sierra Nevada-Gebirgsbäche, die der Naturforscher John Muir gepriesen hat, befinden sich nun in einer Gefahr, Forschungsfunde.

Insbesondere das Risiko einer Dürre kann das Wasserleben gefährden, das in den Bachläufen und den Flüssen, in die sie abfließen, unabdingbar ist. Die Ergebnisse der Universität von Kalifornien, dem Wasserforschungslabor Sierra Nevada in Santa Barbara in Mammoth Lakes, einem Teil des Naturschutzsystems der Universität, erscheinen in der Zeitschrift Süßwasser-Biologie.

"Die Hochlage, in der Sie gerne wandern, und Bäche, in denen Sie gerne angeln gehen, und Orte, die Sie als Zuflucht suchen, ändern sich", sagt der Hauptautor David Herbst, ein Forscher der Marine der Universität Wissenschaftsinstitut. "Und Klimavorhersagen deuten darauf hin, dass sie verschwinden könnten."

Um zu verstehen, wie diese Gebirgsbäche auf Dürre reagieren, verfolgten Herbst und seine Mitarbeiter die Reichweite und Vielfalt der wirbellosen Wassertiere von 2002 bis 2015.

Gewehre und Pools

Wissenschaftler teilen die Ströme in ungefähr zwei Arten von Lebensräumen auf: Gewehre und Becken. Gewehre sind flache, felsige Gebiete mit relativ starken Strömungen. Pools sind die tieferen Bereiche, die sich mit Riffles abwechseln. In diesen unterschiedlichen Lebensräumen leben verschiedene Arten, wobei die empfindlichsten Tiere die schnelleren Gewässer der Riffles bevorzugen, erklärt Herbst.

Mit dem Austrocknen von Bächen verschwinden die Gewehre und Pools können getrennt werden. Dies verringert den Reichtum der Stream-Community und führt zu einem einfacheren Nahrungsnetz. Zum Beispiel verschwinden große Algen fressende und filterfressende Wirbellose, die Hauptnahrung für größere Tiere wie Vögel und Fische sind.

Laut den Wissenschaftlern können Gebirgsbäche zurückspringen. Tatsächlich konnte das Team erst einige Jahre nach der Dürre einen drastischen Rückgang der Biodiversität und die Neuorganisation des Nahrungsnetzes feststellen. Eine erhöhte Volatilität des Klimas könnte jedoch eine Erholung verhindern, selbst wenn das Wasser wieder kommt.

Wenn Flüsse wiederkommen, kommen sie immer mehr zurück, was die Klimatologen als Peitsche bezeichnen. "Wir schwingen von einem Extrem der Dürre zu einem anderen Extrem der Überschwemmungen", sagt Herbst, "und wie sich dies auf Flussgemeinschaften auswirkt, ist nicht gut verstanden." Diese großen Flussschwankungen können den Ökosystemen tatsächlich mehr schaden als dem Guten.

Normalerweise können mehrjährige Gebirgsbäche intermittierend werden, wobei getrennte Abschnitte über längere Zeiträume bestehen bleiben. Dies ist Standard in Küstenbächen, und die Tierwelt hat sich an diese Bedingungen angepasst. Es gibt eine ganze Gemeinschaft von Insekten und sogar einigen Amphibien und Fischen in den Wasserscheiden der Küsten, die diese zeitweiligen Flussregime überleben können. Dies ist jedoch in der hohen Sierra Nevada nicht üblich.

Regen statt Schnee

Und in Kalifornien beginnt mehr Niederschlag als Regen zu fallen als Schnee, was für Gebirgsbäche ebenso verheerend sein kann wie die allgemeine Dürre. Die Strömung aus Regenwasser ist schneller und variabler als die von Schneeschmelze bereitgestellte stetige Strömung. Der Regen kommt schnell und stürmt durch.

"Ein Jahr bedeutet keine Erleichterung von den langfristigen Auswirkungen des Klimawandels."

Der Schnee bleibt länger stehen und sorgt für einen längeren, langsameren Abfluss, der nicht im Winter, sondern im späten Frühjahr seinen Höhepunkt erreicht. Schnee lädt das Grundwasser weitaus besser auf als Regen. Diese Unterschiede stellen letztlich die Bedingungen dafür dar, welche Arten von Gemeinschaften in den Flüssen leben, erklärt Herbst.

Darüber hinaus spielen Gebirgsbäche eine übergroße Rolle in ihren Wasserscheiden. Ein kleiner Teich oder Bach am Oberlauf eines Flusses kann für die Widerstandsfähigkeit des Ökosystems wichtiger sein als kilometerlange stromabwärts gelegene Lebensräume. Es ist für die Biodiversität viel einfacher, nach einer Störung stromabwärts zu fließen, als sich in der Wasserscheide hochzuschleichen. Und wenn diese Berghütten versiegen, gibt es nichts weiter stromaufwärts, um sie neu zu bewohnen.

„Dieses Szenario zeigt auf, wonach Sie suchen möchten, wenn Sie Schutzentscheidungen darüber treffen wollen, was in den Bergen geschützt werden soll“, sagt Herbst. "In welchen Gebieten könnte es potenzielle Reservoirs geben, aus denen eine erneute Besiedlung erfolgen könnte?"

In Kalifornien gab es im vergangenen Winter enorme Regenfälle, und Herbst wartet darauf, wie der Abfluss in diesem Frühling aussehen wird. Derzeit untersucht er, wie die Ökosysteme auf nasse Jahre wie 2019 reagieren. Die Bedingungen ändern sich jedoch wieder und er macht sich Sorgen um den Schleudertrauma-Trend.

„Die Dürre ist vorerst vorbei, aber wir hätten das auch in 2011 sagen können, als wir wieder ein so nasses Jahr hatten. Danach folgten vier Jahre der historisch ältesten Dürre in Kalifornien “, sagt Herbst. "Ein Jahr bedeutet keine Erleichterung von den langfristigen Auswirkungen des Klimawandels."

Quelle: UC Santa Barbara

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