Nordsee

Neue Studie ermöglicht Vorhersagen über Arten-Verbreitung

10. Jänner 2012, 15:55
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    foto: ingrid kröncke

    Der Schlangenstern Amphiura filiformis ist eine der zwanzig Arten, deren Verbreitung großräumig modelliert wurde. Der Stachelhäuter kommt unter anderem in der Deutschen Bucht vor.

Deutsche Forscher analysierten biologische Vielfalt im Sand und Schlick am Grund der Nordsee

Was lebt wo im Sand und Schlick auf dem Grund der Nordsee und welche Einflüsse hat der Klimawandel auf die Verbreitung der einzelnen Spezies: Diese Frage haben deutsche Wissenschafter an zwanzig Beispiel-Arten im Rahmen einer innovativen Studie versucht zu beantworten. Dabei wurden anhand von Fundortkarten die Genauigkeit verschiedener Modelle überprüft. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, zuverlässigere Vorhersagen für die zukünftige Verbreitung von Arten in einem sich verändernden Klima zu treffen. Die Studie ist vor kurzem im Fachjournal "Marine Ecology Progress Series" erschienen.

Die Modellierung der aktuellen Verbreitung von Arten liefert grundlegende Informationen, um zu verstehen, welche Areale von bestimmten Arten im Zuge des Klimawandels in Zukunft besiedelt werden. "Einzelne Modelle sind jedoch immer mit Fehlern behaftet. Wichtig für Zukunftsprognosen ist es, diese Fehlerrate wissenschaftlich abschätzen zu können.", erklärt Henning Reiss, Wissenschafter bei Senckenberg am Meer und Erstautor der Studie. Zunächst berechneten die Forscher die Verbreitung zwanzig bodenlebender Arten wirbelloser Tiere - sogenannte Benthos-Arten - anhand von neungängigen Modellierprogrammen.

"Gefüttert" wurde die Software mit Datensätzen von zehn Umweltvariablen, wie beispielsweise Tiefe und Temperatur. Von diesen hängt maßgeblich ab, ob die jeweilige Art an einem bestimmten Standort leben kann oder eben nicht. Es ist der umfangreichste Datensatz, der jemals für die Nordsee und die bodenlebende Wirbellosen-Fauna ausgewertet wurde.

Modelle im Wettbewerb

Um die Modelle zu prüfen, wurden die modellierten Artenvorkommen mit Daten des tatsächlichen Vorkommens verschiedener Benthos-Arten in der Nordsee verglichen, welche von Senckenberg-Wissenschaftern innerhalb diverser Kooperationsprojekte erhoben wurden. "Die Modellergebnisse zur Verbreitung der Arten gehen teilweise um über 30 % auseinander. Diese Abweichung ist sehr hoch.", fasst Ingrid Kröncke, die im Senckenberg am Meer und am Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) forscht, die Ergebnisse zusammen. "Für die Modellierung der künftigen Artenausbreitung müssen wir aber wissen, welches Modell die verlässlichsten Resultate liefert."

Die Modellierung der Verbreitung von Flora und Fauna ist im terrestrischen Bereich längst gängige Praxis. Im Meer werden solche Habitatmodellierungen erst seit etwa fünf Jahren genutzt, und auch eher lokal oder für einzelne, kommerziell wichtige Fischarten. Die aktuelle Studie deckt nun die gesamte Nordsee ab und ist daher ein Novum. Die Gesamtbetrachtung zeigt, dass sich Arten mit örtlich begrenztem Lebensraum präziser modellieren lassen als solche, die in der gesamten Nordsee leben.

Temperatur als wichtigste Einflussgröße

Die Modellierung ergab, dass die Wassertemperatur auf dem Nordseegrund einen wesentlichen Einfluss auf die Verbreitung der Arten hat. Dieses Resultat liefert, zusammen mit der nun möglichen Fehlereinschätzung, die Basis für weitere Arbeiten. Wie die zukünftige Verbreitung von Arten mit der voraussichtlichen Zunahme der Nordseetemperatur aussehen wird, wollen die Wissenschafter von Senckenberg in Kooperation mit der Universität Nordland in Norwegen und mit der Universität Hamburg herausfinden. Dazu werden Klimaprojektionen für die Nordsee mit Verbreitungsmodellen für bodenlebende Arten gekoppelt. "Die Modellergebnisse werden zeigen, wie sich die Verbreitung der Benthos-Arten durch die klimatisch bedingte Temperaturerhöhung verändert und welche Arten am stärksten reagieren. Felduntersuchungen sind aber weiterhin unerlässlich, um die Modelle zu verifizieren", so Kröncke. (red)

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1 2
peace & love
00
13.1.2012, 16:55
Temperatur als wichtigste Einflussgröße

dann wirds ja hoffentlich bald korallenriffe in der nordsee geben - cool - die in thailand haben die touris alle ruiniert.

aleph null
3225
11.1.2012, 04:30
Mittlerweile geht es hier im Standard in der Rubrik "Klimawandel"

gar nicht mehr um das Klima, sondern um Edelweiß und Enzian, Robbenbabies und Schmetterlinge und jetzt aktuell um die Artenverbreitung.

Das könnte damit zusammenhängen, dass die genuinen Klimaalarmisten nichts Substantielles zusammenbringen außer ein paar inkompetente Statements, wie hier z..B., wo von einem Klimatologen ernsthaft behauptet wird, dass die Hinweise im LHC für das Higgs-Teilchen ein Sieg der Computermodelle wären, in völliger Ignoranz der Tatsache, dass Klimamodelle und das Standardmodell 2 verschiedene Paar Schuhe sind. Und so eine Flasche hat angeblich Physik studiert, wirklich unglaublich:

http://www.scientificamerican.com/podcast/e... t-12-01-10

AlterEgo
 
35
11.1.2012, 12:38

Und inwiefern haben jetzt die Artikel über Robbenbabies, Enzian, Edelweiß und Nordsee NICHTS mit Klima zu tun? Du bist mir ein Rätsel!

Und deine Kritik an der Rechtfertigung von Michael Mann sind auch nur Strohmann-Argumente, denn es geht ja um die generelle Rechtfertigung von Modellen.

aleph null
2111
11.1.2012, 18:47
Es geht darum,

dass Klimamodelle und das Standardmodell der Teilchenphysik soviel miteinander zu tun haben wie eine Galaxie mit einem Milchprodukt, nämlich gar nichts; und genau diesen Unterschied hat M. Mann nicht verstanden, denn sonst hätte er sich nicht in so unqualifizierter Weise geäußert.

AlterEgo
 
00
12.1.2012, 13:44

Könntest du das erläutern? Würde mich interessieren, da ich zugegebenermaßen keine Ahnung von Teilchenphysik habe.

aleph null
76
12.1.2012, 20:37
Das ist einfach erklärt

Das Standardmodell ist *kein* Computermodell.

In der Teilchenphysik verwendet man den Begriff "Modell" für physikalische Theorien. Ihnen wird vielleicht das Bohrsche Atommodell (sic!) ein Begriff sein, das ebenfalls nichts, aber auch gar nichts mit einem Computermodell zu tun hat.

Klimamodelle hingegen sind Computersimulationen.

Wirklich beunruhigend finde ich den Umstand, das ein Vertreter der creme-de-la-creme der Klimatologie sich auf so einen Unsinn zum Quadrat versteift, was ein bezeichnendes Licht auf die derzeitige Qualität dieser Wissenschaft wirft.

1000undeine8
23
13.1.2012, 07:37

wirklich beunruhigend wäre allenfalls, dass die heftigsten kampfposter in diesem forum keinerlei ahnung haben von dem, wogegen sie gift und galle spucken.

hier z.B. die theoretische berechnung der abkühlung der stratosphäre infolge eines anstiegs von treibhausgasen, aus 1967:

http://tinyurl.com/6f4h6w7

die prognose, die mittlereweile ohne zweifel bestätigt wurde, beruht sowohl auf physikalischen theorien als auch auf einer "computersimulation". letzteres aber nur deshalb, weil die entsprechenden gleichungssysteme nicht analytisch lösbar sind, sondern nur numerisch.

aleph null
51
13.1.2012, 10:18
Bevor Sie sich weiterhin blamieren,

nehmen Sie bitte zur Kenntnis, dass das Higgs-Teilchen, und um das geht es hier, *nicht* von einem Computersimulationsmodell vorausgesagt wurde.

Danke!

1000undeine8
23
13.1.2012, 16:49

sie haben ganz offensichtlich den link oben zur prognose der stratosphärischen abkühlung nicht gelesen oder nicht verstanden.

dort wurde der computer lediglich zur iterativen lösung eines gleichungs-systems verwendet, für sonst gar nichts. ein standard-verfahren in der numerischen mathematik.

im gegensatz dazu musste higgs eine gewagte annahme treffen, um seinen teilchen eine masse zuweisen zu können (spontaner symmetrie-bruch).

ach ja, und einen weiteren, wesentlichen unterschied gibt es zwischen den arbeiten von higgs bzw. manabe & wetherald: die stratosphärische abkühlung bei troposphärischer erwärmung ist mittlererweile experimentell bestätigt, das higgs-boson (noch) nicht.

aleph null
41
13.1.2012, 17:27
Nein, ich habe den Link nicht gelesen

weil ich schon beim bloßen Überfliegen draufgekommen bin, dass das absolut überhaupt nichts mit dem Thema zu tun hat.

Und falls es da irgendwelche Missverständnisse gibt: ich habe nichts dagegen, wenn Wissenschaftler einen Computer oder einen Taschenrechner verwenden, dagegen hat auch Freeman Dyson nichts, im Gegenteil er hat selbst sicher derartige Hilfsmittel verwendet.

1000undeine8
02
13.1.2012, 18:23

aus dem abstract der arbeit, die angeblich nichts mit dem klimawandel zu tun hat:

"According to our estimate, a doubling of the CO2 content in the atmosphere has the effect of raising the temperature of the atmosphere (whose relative humidity is fixed) by about 2°C."

die 2°C ergeben sich also mit wasserdampf-feedback, aber ohne diverse andere rückkopplungen wie etwa den eis-albedo-effekt durch schmelzende gletscher und zurückgehendes meer-eis.

ohne klimamodell. nur mit numerischer iteration, die heute auf einem beliebigen pc mit matlab nachgerechnet werden kann.

aleph null
31
13.1.2012, 20:11
Zunächst einmal finde ich es bemerkenswert,

dass die Klimasensitivität jetzt neuerdings 2 Grad C/ Verdoppelung betragen soll. Habe ich früher geschrieben, dass die Klimasensitivität derart niedrig ist, bin ich hier stets medial gesteinigt worden, aber sei es drum!

Und nun zum Thema: wenn Sie den himmelhohen Unterschied zwischen dem Standardmodell der Teilchenphysik und einem Klimasimulationsmodell nicht verstehen, kann ich auch nichts machen.

1000undeine8
13
13.1.2012, 21:15

"neuerdings"? die arbeit ist 44 jahre alt!

die 2°C sind, wie oben erwähnt, auch nur für eine erde, auf der sich sonst nichts ändert (die sog. "charney-sensitivity"), ohne langfristige feedbacks wie den eis-verlust.

die atmosphärische komponente, um die es dabei geht, ist allerdings um längen handfester als der symmetrie-bruch von higgs-bosonen. die physik ist unanzweifelbar. vereinfachende annahmen und parameter (lapse rate, absorptions-koeffizienten, emissivitäten etc.) wurden seit dieser publikation enorm verfeinert, aber an der ungefähren größenordnung des treibhauseffekts war schon 1967 nicht mehr zu rütteln.

aleph null
21
13.1.2012, 21:19
Der Unterschied ist wie gesagt der,

dass in der Teilchenphysik die Modelle an der Realität geprüft werden, wobei, ganz nebenbei bemerkt, die Prüfung einer Strenge unterliegen, die sich um Zehnerpotenzen von den üblichen Standards in der Klimatologie unterscheiden.

Zeigen Sie mir *eine einzige* Arbeit in der Klimatologie, wo ein 5-Sigma-Nachweis erbracht worden ist.

1000undeine8
13
13.1.2012, 22:39

zum ungefähr 100. mal: die überprüfung der theoretischen berechnungen zum treibhauseffekt an der realität:

http://www.nature.com/nature/jo... 758a0.html
http://www.nature.com/nature/jo... 355a0.html

zur bizarren forderung von 5 sigma: das CERN hat bislang 400 billionen kollisionen gebraucht, um das higgs-boson vorläufig irgendwo in einen masse-bereich von 115-130 GeV einzugrenzen. und ich wäre auch gespannt, ob sie antibiotika zur scharlatanerie erklären, weil es *keine einzige arbeit* gibt, in der ein therapie-erfolg mit 5 sigma nachgewiesen wäre.

aleph null
21
14.1.2012, 06:13
Das stimmt schon, dass es in der Medizin mangels Probanden niemals einen 5-Sigma-Nachweis geben wird

Genau das ist aber auch der Grund dafür, weswegen immer wieder Medikamente auf den Markt kommen, die zuerst groß angepriesen und vermarktet werden und sich hernach als praktisch wirkungslos herausstellen.

Nur kommt man in der Medizin nach ein paar Jahren drauf, dass Medikament XY nicht wirkt. In der Klimatologie ist eine derartige Überprüfung praktisch nicht möglich. Und man kann sich den Kopf darüber zerbrechen, wieviel falsche Annahmen es in der Klimatologie gibt, die - genauso wie in der Medizin - durch 3-Sigma "nachgewiesen" sind.

1000undeine8
12
14.1.2012, 10:57

ich dachte mir schon, dass sie, um ihr dogma absoluter gewissheit zu wahren, lieber einer wissenschafts-disziplinen nach der anderen zuverlässigkeit und aussagekraft absprechen.

tatsache ist, dass das standard-modell der teilchenphysik als falsch zurückzuweisen ist, wenn kein higgs-teilchen im erwarteten bereich gefunden wird, während der treibhauseffekt selbst dann als physikalisches faktum zu akzeptieren ist, wenn er die nächsten 100 jahre nicht mit 5-sigma-präzision nachweisbar ist.

Searles
 
11
13.1.2012, 00:37

Dumme Frage: Wenn ein Wissenschaftler einen Taschenrechner benuetzt anstatt Kopf-zu-rechnen, ist sein Ergebnis dann wertlos?

aleph null
11
13.1.2012, 04:43
"Dumme Frage: Wenn ein Wissenschaftler einen Taschenrechner benuetzt anstatt Kopf-zu-rechnen, ist sein Ergebnis dann wertlos?"

Wenn man das Programm im Taschenrechner erst tunen, Schätzwerte für Parameter eingeben muss und dann je nachdem einmal das oder ein anderes Ergebnis rauskommt, dann ja, ein Ergebnis aus so einem Programm wäre wertlos.

And last but not least: die Rechenoperationen sind auch *kein* Computersimulationsmodell.

Wären Flugzeuge mit so einem Taschenrechner entworfen, würde ich in so ein Flugzeug tatächlich nicht einsteigen, um M. Mann eine Antwort zu geben.

1000undeine8
12
13.1.2012, 08:03

das nächste missverständnis.

modelle für flugzeuge oder brücken enthalten genauso "schätzwerte", die auf ganz analogem weg wie die parameter von klimamodellen bestimmt werden. etwa die zug- oder bruchfestigkeit der materialien. der einzige unterschied besteht darin, dass diese parameter experimentell oft leichter bzw. genauer zu ermitteln sind. ansonsten ist die übereinstimmung viel höher, als ihnen für ihrer kreuzzug gegen klimamodelle lieb sein kann: das zu simulierende objekt wird z.B. in finite-elemente-methoden genau wie in klima-modellen in gitterpunkte zerlegt, die mit einem satz gleichungen beschrieben werden, und dann wird gitterpunkt für gitterpunkt durchgerechnet.

aleph null
21
13.1.2012, 09:00
Mit dem großen Unterschied,

dass man diese Modelle in der Praxis auch überprüfen kann. Eine das Jahr 2100 betreffende Klimaprognose lässt sich derzeit logischerweise nicht überprüfen.

1000undeine8
22
13.1.2012, 17:17

es liegt in der natur langfristiger prognosen, dass sie nur anhand langfristiger beobachtungen bestätigt werden können.

bei kürzeren aufzeichnungen ergibt sich klarerweise das problem, dass kurzfristige variabilität und messfehler groß sind gegenüber dem (noch) relativ geringen signal. es gibt aber trotzdem schon jetzt möglichkeiten, die modell-annahmen zu überprüfen. im folgenden link etwa anhand der jahreszeitlichen CO2-schwankungen, die zwar sehr klein sind (~5 ppm), aber trotzdem in infrarot-messungen in der prognostizierten größe zu finden sind:

http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/1... 2.0.CO%3B2

aleph null
21
13.1.2012, 20:17
Modelle, die nicht überprüfbar sind,

haben halt nur einen geringen Wert.

Dies umso mehr, als alle möglichen Klimamodelle zum Teil recht unterschiedliche Ergebnisse liefern. Diese Modelle arbeiten mit unterschiedlich starken Koppelungen der Atmosphäre und den Ozeanen, was wiederum eine völlig unterschiedliche Klimasensitivität und so geht es fort. Dann gibt es wieder Klimamodelle, die mit unterschiedlichen Parametern gleiche Ergebnisse liefern, wobei auch hier die Stärke der Koppelungen unterschiedlich sind.

Richtig kann aber nur *ein* Modell sein.

Das ist das Problem. Überprüfen lässt es sich nicht. Damit ist es eine hübsche Spielerei, mehr aber nicht.

1000undeine8
02
13.1.2012, 22:00

wie nun wieder einmal ausführlich dargelegt: der treibhauseffekt an und für sich ist physikalisch wasserdicht (und michael mann steht mit seinem interview auf solidem grund). unsicher ist lediglich das ausmaß von rückkopplungen. wobei – auch nichts neues - ihre bewertung von unsicherheiten das komplette gegenteil vom üblichen umgang mit risiken ist. wenn ein statiker eine brücke mit 50% wahrscheinlichkeit in 5 jahren einstürzen sieht, während ihr ein anderer noch 10 jahre gibt, so würde niemand auf die absurde idee kommen, die baustatik mit der begründung zu verwerfen, dass ihre ergebnisse um 100% auseinanderklaffen.

aleph null
20
14.1.2012, 12:07
Wasserdicht ist die Wirkung des CO2s,

die bei Verdoppelung bei knapp über 1 Grad C liegt. Dieses Faktum ist auch dem IPCC-Bericht zu entnehmen. Dieser Wert ist so niedrig, dass nennenswerte Auswirkungen auf das Klima nicht zu erwarten sind.

Allerdings wird ja von 3.5 Grad oder mehr/Verdoppelung gesprochen, es geht also hier um eine Wirkungssteigerung von 350% aufwärts, verursacht durch Rückkoppelungsmechanismen, die, wie Sie selbst zugeben, in ihrer Größe nicht bekannt sind, selbst das Vorzeichen dieser Rückkoppelungen ist Gegenstand von Diskussionen.

Und die Größe dieser Rückkoppelungsmechanismen sind keineswegs Messwerte, sondern Ergebnisse von Computersimulationen, die sich dazu noch deutlich unterscheiden.

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