Klimawandel und Insektenfauna : Heuschrecken und Tagfalter im Gletschervorfeld Morteratsch

Abstract

Als unmissverständliches Zeichen des Klimawandels gelten die Rückzüge der Gletscher. Die Fläche, welche durch den Gletscherrückgang eisfrei wird, bietet eine einmalige Möglichkeit, die Neubesiedlung von Flora und Fauna zu untersuchen. Die Tagfalter- und Heuschreckenfauna wurde im Gletschervorfeld des Morteratschgletschers (Gemeinde Pontresina GR) untersucht. Dabei soll die Frage beantwortet werden, wie die Artzusammensetzung von Tagfaltern und Heuschrecken im Gletschervorfeld vom Alter der Eisfreiheit und der Vegetationsstruktur beeinflusst wird. Als Kartiermethode wurde ein Transekt gewählt. Für jeden Fund wurden folgende Vegetationsparameter in einem Umkreis von 10 m bzw. 5 m geschätzt: Gesamtdeckung Vegetation, Sträucher/Bäume, Kräuter/Gräser, offene Bodenstellen und Steine. Das Gletschervorfeld wurde anhand der Gletscherstände in Schritten von 20 Jahren in Kategorien der Eisfreiheit eingeteilt (1-20, 21-40, 1-60, 61-80, 81-100, 101-120, >120 und Referenztransekt). Für jede Kategorie wurden Shannon-Index, Evenness, Artenzahl und Individuenzahl berechnet. Um die Ähnlichkeit der Artgemeinschaften für jede Kategorie der Eisfreiheit darzustellen und um zu analysieren, welche Arten mit welchen Vegetationsparametern assoziiert sind, wurde eine Principal Component Analysis (PCA) in R durchgeführt. Im Gletschervorfeld wurden 35 Tagfalterarten mit 382 Individuen und 6 Heuschreckenarten mit 264 Individuen gefunden. Der Shannon-Index erreicht bei den Tagfaltern bei 61-80 Jahren Eisfreiheit seinen Höchstwert (2.56) und nimmt gegen ältere Kategorien wieder leicht ab. Bei den Heuschrecken ist der Shannon-Index auf dem Referenztransekt am höchsten (1.28) und im Gletschervorfeld treten nur zwei Arten dominant auf (Gomphocerus sibiricus, Podisma pedestris). Die PCA der Alterskategorien der Eisfreiheit ergab, dass ein Grossteil der Tagfalter mit den Kategorien 61-80 und 81-100 Jahren der Eisfreiheit assoziiert sind. Bei den Vegetationsparametern sind die Gesamtdeckung der Vegetation und Kräuter/Gräser am relevantesten. In den Jahren 1-20 der Eisfreiheit wurden keine Tagfalter/Heuschrecken gefunden. Der Fund von 35 Tagfalterarten weist auf die hohe Diversität von alpinen Lagen hin. Tagfalter haben eine hohe Mobilität; das Fehlen in den Jahren 1-20 der Eisfreiheit ist also nicht dadurch zu erklären. Da das Vorkommen von Tagfaltern aber eng mit dem Blütenangebot verknüpft ist, ist davon auszugehen, dass dieses das Vorkommen im Gletschervorfeld bestimmt. Das Alter der Eisfreiheit dient demnach als grobe Einschätzung des Entwicklungsstadiums der Vegetation bzw. des Blütenangebotes. Gletschervorfelder sind bei steigenden Temperaturen besonders für kalt-adaptierte Tagfalter und Heuschrecken ein wichtiger Rückzugsort. Um die dafür wichtige floristische Vielfalt der Wiesenhabitate zu erhalten ist ein aktives Management notwendig, mit dem Ziel, das Einwachsen von Sträuchern/Bäumen zu verhindern. Für weiterreichende Aussagen über die mittelfristigen Auswirkungen des Klimawandels ist ein Monitoringprogramm in alpinen Regionen bzw. Gletschervorfeldern notwendig.The retreat of the glaciers is an unmistakable sign of climate change. The area that is becoming ice-free as a result of glacier retreat offers a unique opportunity to study the recolonization of flora and fauna. The butterfly and grasshopper fauna were studied in the glacier forefield of the Morteratsch glacier (near Pontresina GR). The aim of this study is to answer the question of how butterflies and grasshopper communities are influenced by the time of deglaciation and the vegetation structure. A transect was chosen as the sampling method. The following vegetation parameters were estimated for each find within a radius of 10 m or 5 m: total vegetation cover, shrubs/trees, herbs/grasses, open ground patches and stones. The glacier forefield was divided into ice-free categories (1-20, 21-40, 1-60, 61-80, 81-100, 101-120, >120 and reference transect) based on glacier levels in 20-year increments. Shannon index, evenness, number of species and number of individuals were calculated for each category. A Principal Component Analysis (PCA) in R was performed to visualize the similarity of species communities for each ice-free category and to analyse which species are associated with which vegetation parameter. In the glacier forefield, 35 butterfly species with 382 individuals and 6 grasshopper species with 264 individuals were found. The Shannon index for butterflies reaches its highest value (2.56) at 61-80 years of deglaciation and decreases slightly towards older categories. For grasshoppers, the Shannon index is highest on the reference transect (1.28). Only two species (Gomphocerus sibiricus, Podisma pedestris) were dominant in the glacier forefield itself. The PCA of the ice-free categories revealed that the majority of butterflies are associated with the categories 61-80 and 81-100 years of deglaciation. Among the vegetation parameters, total vegetation cover and herbs/grasses are the most relevant. No butterflies/grasshoppers were found in years 1-20 of deglaciation. The butterfly species richness of 35 indicates the high diversity of alpine ecosystems. Butterflies are highly mobile, so their absence in years 1-20 of deglaciation cannot be explained by this. Since the occurrence of butterflies is closely linked to the availability of flowers, it can be assumed that this determines their occurrence in the glacier forefield. The age of deglaciation therefore serves as a rough estimate of the development stage of the vegetation and thus the availability of flowers. Glacier forelands are an important refuge for cold-adapted butterflies and grasshoppers in particular as temperatures continue to rise. To preserve the floristic diversity of meadow habitats, active management is necessary with the aim of preventing the encroachment of shrubs and trees. Sound statements about the effects of climate change are only possible with a monitoring program in alpine regions or glacier forefields