Ein umfassendes Verständnis der Beziehungen zwischen Ökosystemleistungen (ÖSL) ist wichtig für Entscheidungsprozesse und die Entwicklung politischer Instrumente, um Landschaften und Ökosysteme nachhaltig zu nutzen. Im Rahmen des Projektes AlpES wurden acht für den Alpenraum wichtige Ökosystemleistungen quantifiziert und auf Gemeindeebene kartiert (Abb. 1), wobei klar zwischen Angebot (supply), aktuellem Nutzen (flow) und Nachfrage (demand) unterschieden wurde. Dazu gehörten Trinkwasser, Grünfutter, Brennholz, Reinigung von Oberflächenwasser, Schutz vor Naturgefahren, Kohlenstoffspeicherung, Erholung im Freien als auch symbolische Pflanzen und Tiere. Um Interaktionen zwischen diesen ÖSL und die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen, wurde ein mehrstufiger Ansatz verfolgt. Zuerst wurden Korrelationsanalyse und Clusteranalyse verwendet, um die Beziehungen zwischen ÖSL zu analysieren und Gruppen von ÖSL zu identifizieren. Diese Gruppen wurden dann in einer Random Forest Analyse untersucht, um deren räumliche Verteilung zu erklären und den Einfluss verschiedener sozioökologischer Faktoren (z. B. Landnutzung/-bedeckung, Klima, Topographie und Bevölkerungsdichte) zu identifizieren.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass Trade-Offs und Synergien zwischen Angebot, Nutzen und Nachfrage stark variieren. Während bei dem Angebot überwiegend starke Synergien zwischen allen analysierten ÖSL auftraten, variierten die Beziehungen für den aktuellen Nutzen beträchtlich, einschließlich positiver und negativer sowie starker und schwacher Korrelationen. Bei der Nachfrage waren die Korrelationen zwischen den verschiedenen ES eher schwach. Starke Synergien ergaben sich vor allem, wenn die Nachfrage von der Bevölkerungsdichte (z.B. urbanisierte Gebiete) beeinflusst wurde.
Wir haben fünf Gruppen identifiziert, die sich in Angebot, Nutzen und Nachfrage deutlich unterscheiden (Abb. 2). Sie zeigen in erster Linie Unterschiede zwischen Gemeinden auf, die eher natürliche oder stark menschlich geprägte Lebensräume aufweisen, d. h. Gebiete mit hohem Angebot und solche mit hohem Bedarf. Entsprechend zeigen unsere Ergebnisse, dass natürlichere Gebirgsregionen (Bundle 2) Hotspots der ÖSL-Versorgung sind, während die hohe Nachfrage (Bundle 1 und 4) vor allem mit stark urbanisierten Gebieten oder intensiv landwirtschaftlich genutzten Gebieten in Flachland verbunden ist. Diese räumlichen Unterschiede zeigen sich insbesondere darin, dass sich Gebiete mit hoher Nachfrage weniger als 5% mit Gebieten mit hohem Angebot decken. Die Richtung des räumlichen Flusses kann im Fall von Trinkwasser von den Bergen bis zu den umliegenden Flachlandgebieten reichen oder im umgekehrten Fall für die Erholung von urbanen Gebieten zu natürlicheren Ökosystemen in Berggebieten.
Anhand von zwölf sozial-ökologische Variablen konnten wir die Zugehörigkeit von 81% der Gemeinden zu den fünf Gruppen korrekt prognostizierten. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass eine begrenzte Anzahl von sozioökologischen Variablen den Großteil der Verteilung von diesen Gruppen in der Landschaft erklären kann. Dabei spielt die Verteilung der Landnutzung eine wichtige Rolle, die in unserem Untersuchungsgebiet maßgeblich von der Topographie beeinflusst wird (Abb. 3). Sowohl für die Nachfrage als auch für den Nutzen war die Bevölkerungsdichte ein wichtiger Faktor. Die besten Vorhersagen wurden für das Angebot erzielt, während der Nutzen schwieriger vorherzusagen war, da er eine Mischung aus Angebot und Nachfrage darstellt und für einzelne ÖSL sehr unterschiedlich sein kann.
Unsere Ergebnisse liefern wertvolle Informationen zu räumlichen Beziehungen zwischen Bergregionen und ihrer Umgebung. Regionale und transnationale Managementstrategien sollten folglich die verschiedenen Ebenen und Arten von Beziehungen zwischen ÖSL berücksichtigen. Darüber hinaus sollten künftige Maßnahmen darauf abzielen, Anreize für weniger begünstigte Berggebiete zu schaffen, um ein hohes Niveau der Versorgung mit ÖSL aufrechtzuerhalten, die für dicht besiedelte Gebiete im Tiefland unerlässlich ist.
Autorin
Uta Schirpke arbeitet am Institut für Alpine Umwelt von Eurac Research in Bozen (Italien) und am Institut für Ökologie der Universität Innsbruck (Österreich) mit Forschungsschwerpunkt Ökosystemleistungen. Sie konzentriert sich auf die Modellierung und Analyse von räumlichen und zeitlichen Entwicklungen von Ökosystemen und Ökosystemleistungen.
Kontakt: uta.schirpke@eurac.edu
Veröffentlichung
Schirpke, U., Candiago, S., Egarter Vigl, L., Jäger, H., Labadini, A., Marsoner, T., Meisch, C., Tasser, E., Tappeiner, U. (2019) Integrating supply, flow and demand to enhance the understanding of interactions among multiple ecosystem services. Science of the Total Environment 651(1), 928-941. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.09.235.
Freier Zugang bis 12. November 2018 unter: https://authors.elsevier.com/a/1XmuuB8ccgeqV
Weitere Informationen
Projekt AlpES (Alpine Ecosystem Services – mapping, maintenance, management) http://www.alpine-space.eu/projects/alpes/en/home
