Sandsynlige konsekvenser af klimaændringer på artsudbredelser og biodiversitet i Danmark
4 Diskussion
- 4.1 Hvor troværdig er den bioklimatiske habitat-modellering?
- 4.2 Sandsynlighed for tab af arter
- 4.3 Indvandring af nye arter
- 4.4 Er arterne repræsentative for dansk biodiversitet?
- 4.5 Anbefalinger
Resultaterne i denne rapport tyder på, at hvis klimaændringerne over det 21. århundrede bliver som beregnet i B2- og A2-scenarierne fra IPCC, må de forventes at have en helt eller delvist negativ effekt på forekomsten af mindst 2/3 af de udvalgte 84 hjemmehørende danske plantearter, der er karakteristiske for de danske naturtyper (jf. EU’s Habitatdirektiv, Buchwald & Søgaard 2000). Man må derfor forvente en relativt stærk negativ påvirkning af den hjemmehørende danske floras mangfoldighed såvel som den danske natur mere generelt.
4.1 Hvor troværdig er den bioklimatiske habitat-modellering?
Idet der ses bort fra den usikkerhed, der er knyttet til klimascenarierne i sig selv, i hvilket omfang kan man så fæste lid til de her rapporterede modelresultater? Der er betydelige huller i den videnskabelige forståelse af, hvordan arters udbredelse generelt begrænses. Selvom der er stor enighed om, at klima er en vigtig faktor på stor geografisk skala, så er det også klart, at mange andre faktorer kan spille ind, f.eks. spredning, jordbund og topografi (Svenning & Skov 2004; Pearson & Dawson 2003). Det er indlysende, at den usikkerhed, der ligger i den mangelfulde videnskabelige forståelse af arters udbredelse, vil blive overført til enhver prediktiv model for arters udbredelse i fremtiden. Det gælder også den bioklimatiske habitat-model, der er anvendt i denne rapport.
Den valgte model er relativt simpel og inddrager nogle få klimatiske parametre af veletableret betydning for planters udbredelse (Skov & Svenning 2004). Den er yderligere designet til at give nogle relativt brede estimater for en arts klimatiske niche og må ud fra det perspektiv anses for at give et velfunderet og ganske forsigtigt bud på de udbredelsesmæssige konsekvenser af ændringer i klimaet. Andre bioklimatiske modeller har da også givet mindst ligeså og ofte mere dramatiske forudsigelser af de biodiversitetsmæssige konsekvenser af den fremtidige opvarmning for en lang række geografiske regioner samt plante- og dyregrupper (se f.eks. Thuiller et al. 2005; Thomas et al. 2004).
Den bioklimatiske modellering er som tidligere nævnt ikke dynamisk (Pearson & Dawson 2003), dvs. den indeholder intet eksplicit tidsperspektiv, og en af dens vigtigste begrænsninger er derfor, at den ikke giver et direkte bud på, hvor hurtigt de forudsagte responser kan forventes realiseret. Overgangen fra sidste istid til den indeværende varme mellemistid skete i form af en kraftig temperaturstigning over nogle få tusinde år (med hurtige skift af større hastighed) frem til for ca. 10.000 år siden. Denne opvarmning var af samme størrelsesorden som den temperaturforøgelse, der forventes frem til år 2100 under f.eks. A2-scenariet. Skiftet fra istid til mellemistid gav anledning til meget dramatiske vegetationsændringer overalt i verden (se f.eks. Bush et al. 2004). Ud fra det perspektiv er det bestemt ikke urealistisk at forvente tilsvarende dramatiske vegetationsændringer i den nære fremtid.
Det skal også nævnes, at det stigende indhold af CO2 i atmosfæren må forventes at kunne få stor indvirkning på vegetation, men at de store usikkerheder, der er i den videnskabelige forståelse af dette emne (Ehleringer et al. 2005), ikke har tilladt at inkludere en sådan effekt i den bioklimatiske habitat-modellering.
4.2 Sandsynlighed for tab af arter
Dette studium viser at op mod 4% og 7% af de 84 hjemmehørende karakteristiske arter helt må forventes at miste passende klimatiske forhold i Danmark under hhv. B2- og A2-scenariet. Tilsvarende må hhv. 6% og 15% af disse arter forventes at blive udsat for klimatiske forhold, der er mere end 80% dårligere end dem, de lever under i Danmark i dag. Skal vi forvente, at disse arter uddør i Danmark over de næste hundrede år?
Som diskuteret ovenfor er tidsperspektivet noget usikkert, idet modellen ikke er dynamisk og derfor ikke har et eksplicit tidsperspektiv. Det er dog veldokumenteret, at mere mobile organismegrupper som fugle, havfisk og sommerfugle allerede har udvidet deres udbredelse i retning af polerne som reaktion på den temperaturstigning, der allerede er foregået over de sidste hundrede år (Thomas & Lennon 1999; Parmesan et al. 1999; Perry et al. 2005). Det er også vist, at mange plantearter mere lokalt har ekspanderet nær deres nordvendte grænse (Walther et al. 2002). Det kan derfor forventes, at vi vil se en forsat udvidelse af arternes udbredelse i retning af polerne, hvis den globale temperaturstigning fortsætter.
Det er derimod mere kontroversielt, om vi kan forvente en tilsvarende nordvendt forskydning af arternes grænse mod syd. Grunden hertil er, at mens det er alment accepteret, at arternes polvendte grænse kontrolleres af abiotiske faktorer, tillægges biotiske faktorer, f.eks. konkurrence, af nogle en større betydning for kontrollen af den ækvatorvendte grænse (Loehle 1998). I så fald vil en tilbagetrækning af nordlige arter nordenud af Danmark i et vist omfang afhænge af, om deres sydlige konkurrenter indfinder sig i Danmark og altså ikke blot af klimaændringerne i sig selv. I så tilfælde vil lokal naturpleje i et vist omfang kunne modvirke den generelle effekt af et varmere klima. Der er dog efterhånden samlet en del empiriske evidens for, at den ækvatorvendte grænse (eller den nedre grænse i bjergegne) kan være nogenlunde ligeså følsom overfor klimatisk opvarmning som den polvendte/øvre grænse (Perry et al. 2005; Bush et al. 2004). Samlet set er der derfor ikke umiddelbart belæg for, at den bioklimatiske habitat-modellering i særlig grad skulle overdrive effekten af den globale opvarmning på de danske arters sydgrænse og derved på de forudsagte artstab.
4.3 Indvandring af nye arter
Den bioklimatiske habitat-modellering viser, at sydlige arter, der ikke i dag forekommer naturligt i Danmark, må forventes at kunne trives i den danske natur i år 2100 under begge klimascenarier. Det drejer sig ikke blot om arter, der i dag er vidt udbredte i Mellemeuropa, f.eks. Ægte Valnød (Juglans regia) og Ægte Kastanie (Castanea sativa), men også udpræget sydeuropæiske arter som Strand-Fyr (Pinus pinaster) og de stedsegrønne løvtræer Laurbær (Laurus nobilis) og Sten-Eg (Quercus ilex). Laurbær og andre stedsegrønne løvtræer ses allerede nu invadere hidtidig løvfældende skov i det sydligste Mellemeuropa som følge af den allerede realiserede stigning i vintertemperaturen (Walther et al. 2000; 2002). I hvilket omfang en tilsvarende indvandring af sydlige arter til danske himmelstrøg vil blive realiseret under et fremtidigt varmere klima vil i høj afhænge af, om arterne kan sprede sig hertil fra deres nutidige udbredelsesområde på den tid, der er til rådighed. På samme vis vil spredning være af afgørende betydning for om arter, hvis klimaområde forskydes nord for Danmark, vil kunne følge med derop.
Generelt forventer vi, at spredningsrater i størrelsesordnen mindst 2 km per år er krævet for, at arterne kan følge med til de klimaændringer, som IPCC’s scenarier angiver for år 2100 på europæisk skala (Skov & Svenning 2004). Derved overstiger de påkrævede rater langt dem, der ses for mange planter i naturen i dag eller er estimeret for planternes ekspansion efter sidste istid (Skov & Svenning 2004; Clark et al. 1998; Honnay et al. 2002). Nye studier indikerer tilmed, at mange europæiske træarter kun i begrænset omfang har formået at vandre nordpå efter sidste istid trods det, at passende klimatiske forhold har eksisteret her i tusindvis af år (Svenning & Skov 2004; Svenning & Skov 2005). Derfor må spredning forventes at blive en særdeles vigtig begrænsende faktor for planters positive udbredelsesmæssige respons på fremtidige klimaændringer.
Dette gælder endda i endnu stærkere grad, når man også tager hensyn til den udstrakte menneskeskabte fragmentering af de naturlige habitater i Danmark og det meste af det øvrige Europa. Figur 4.1 viser et forsøg på at finde de mest sandsynlige spredningskorridorer gennem Europa for skovlevende planter. De angivne ruter går gennem områder med mindst ’friktion’ (dvs. mest skov). Kortet viser dels, at bevarelse af det nuværende skovdække er vigtigt, hvis det skal sikres, at forskellige organismer skal kunne spredes. Kortet viser også at lande med et lille skovbevokset areal – som f.eks. Danmark – formodentlig ikke vil komme til spille den store rolle som ’gennemgangsland’.
Figur 4.1 Mulige spredningskorridorer gennem Europa for skovlevende arter. Kortet viser tætheden af skov i dag. Linjerne går gennem de områder, hvor der i dag er mest skov og som derfor vil udgøre de vigtigste spredningskorridorer (fra Skov & Svenning 2004).
På grund af at mange planter har en begrænset kapacitet for hurtig langdistance spredning, må den aktive og passive langdistance transport af planter, der udføres af mennesker, bl.a. i forbindelse med skov- og havebrug, forventes at blive af særdeles stor vigtighed for den styrke og hastighed, hvormed vegetationen responderer på fremtidige klimaændringer. Aktiv flytning af plantebestande efter passende klimatiske forhold kan blive en nødvendighed for at sikre mange plantearters genetiske diversitet og måske deres overlevelse som sådan (Honnay et al. 2002; Skov & Svenning 2004).
4.4 Er arterne repræsentative for dansk biodiversitet?
I denne rapport er de såkaldt karakteristiske plantearter fra Habitatdirektivet brugt til at illustrere de potentielle effekter af fremtidige klimaændringer på biodiversiteten i Danmark. Dette rejser spørgsmålet, om resultaterne kan bruges til sige noget generelt om biodiversiteten i Danmark? Særligt kan man spørge i hvilket omfang karplanter kan bruges som indikatorer for andre organismegruppers respons på klimaforandringer?
Forskellige organismegrupper har forskellig økologi og er derfor særligt følsomme overfor forskellige typer af landskabsændringer. Dette fremgår tydelig af ”Rødliste 1997 for planter og dyr i Danmark” (Stoltze & Pihl 1998), der bl.a. viser, at laver er særligt følsomme overfor luftforurening, urter særligt følsomme overfor tilgroning af lysåbne naturtyper, mens mængden af gamle træer og dødt ved i skov er af særlig betydning for biller.
Trods de særlige økologiske krav hos forskellige organismegrupper er der dog megen evidens for, at klimaet har en meget stor og temmelig ensartet betydning for udbredelsen og diversiteten af de fleste organismegrupper på større geografisk skala (måske dog undtaget mikroorganismer). Således har man observeret tydelige fænologiske og i et vist omfang udbredelses-mæssige responser på den klimatiske opvarmning hos en bred vifte af dyre- og plantegrupper, se f.eks. Walther et al. (2002) eller Root et al. (2003). Studier af forskellige organismegruppers klimatiske niche vha. bioklimatisk habitat-modellering har også konkluderet, at både karplanter, insekter og fugle er begrænset på lignende vis af klimaet på stor skala (Huntley et al. 2004). Det må derfor også forventes, at de vil reagere nogenlunde sammenligneligt på fremtidige klimaændringer (Thomas et al. 2004).
Vi mener derfor, at man med nogen forsigtighed godt kan bruge karplanter som indikatorer for følsomheden af den danske ikke-mikrobielle biodiversitet overfor klimaændringer.
4.5 Anbefalinger
Rapporten viser, at de vegetationsændringer der forudsiges selv under det relativt milde B2-scenarium er ganske dramatiske. Fire procent af de karakteristiske arter forudsiges at forsvinde fra Danmark, i hvert fald på længere sigt, og 2/3 af arterne må forventes at gå tilbage i større eller mindre omfang. Det mere ekstreme A2-scenarium har dog en klart stærkere negativ effekt end B2-scenariet, så det fremgår tydeligt, at de biodiversitetsmæssige tab, vi må forvente, vil afhænge af styrken af de klimaændringer, der bliver realiseret.
4.5.1 Overvågning
Som nævnt flere gange i rapporten er der stor usikkerhed i forbindelse med både klimascenarierne og den bioklimatiske modellering. Denne usikkerhed er problematisk i forbindelse med at beslutte og gennemføre bekostelige tiltag i forsøg på at modvirke og tilpasse sig til de negative effekter af de forudsagte klimaændringer. Skal man f.eks. i skovbruget anvende andre træarter end hidtil? Hvis det er tilfældet skal man allerede nu begynde at plante de nye arter, så de passer til klimaet om 50-100 år. På den anden side kunne det vise sig at være en fejlinvestering, hvis klimaet ikke ændrer sig som forudsagt.
Det anbefales derfor at udarbejde en rullende strategi baseret på en overvågning af naturtyper og arter. Denne overvågning kunne f.eks. basere sig på det nye NOVANA-program, hvori der hvert 6. år skal foreligge en statusrapport for en række naturtyper og arter baseret på et stort antal målestationer landet over. Denne statusopgørelse vil være velegnet til at følge udviklingen for et stort antal arter og konstatere, om de går frem eller tilbage, og hvorvidt nye arter kommer til. Baseret på denne viden vil en tilpasningsstrategi løbende kunne opdateres og tilrettes de reelle forhold.
4.5.2 Virkemidler
Sikring af sammenhængende naturområder. – Hvis de fremtidige klimaændringer bliver af den styrke som beskrives i B2- og A2-scenarierne, vil mange arter være nødt til at justere deres udbredelse betydeligt mod nord/nordøst. For at støtte arternes muligheder for at følge klimaet vha. spredning, vil det være vigtigt at sikre sammenhæng mellem naturområderne i det danske landskab. Man skal dog være opmærksom på det uundgåelige dilemma, at en øget sammenhæng mellem naturområder også vil lette spredning af sydlige arter, hvis forekomst i Danmark er muliggjort af en temperaturstigning, imellem de danske naturområder. Dette kan forårsage en hastigere og stærkere tilbagegang for klimatisk følsomme hjemmehørende arter. I det omfang at disse arter er hjemmehørende længere sydpå i Europa, og dér bliver truet af klimaændringerne vil en sådan spredning dog trods alt være hensigtsmæssig set fra et overordnet europæisk perspektiv. Ud fra det synspunkt vil det således være hensigtsmæssigt også at tilstræbe sammenhæng mellem naturområderne på tværs af landegrænserne i Europa (Skov & Svenning 2004 og Figur 4.1).
Sikring af store og vidt udbredte bestande. – For at øge en arts robusthed og dermed reducere dens risiko for at uddø er det vigtigt at sikre dens evolutionære tilpasningsevne ved at opretholde mange, genetisk forskellige populationer. Hvis arten også er vidt udbredt, vil man hermed også sikre miljømæssige tilpasningsmuligheder. Dette kan dog ikke gøres i Danmark alene, men kræver samarbejde på europæisk plan.
Aktiv flytning af bestande. – Et kontroversielt redskab, der sjældent anvendes i moderne naturforvaltning, er aktiv flytning af individer eller bestande. Det er der flere grunde til: Dels ønskes der ikke at gribe ind i naturlige processer og sløre naturlige udbredelsesmønstre, dels kan det føre til overdreven naturmanipulation, hvor man for eksempel giver tilladelse til, at ét naturligt økosystem ødelægges under henvisning til, at man kan oprette en erstatningsbiotop et andet sted. Aktiv flytning af bestande efter passende klimatiske forhold kan imidlertid blive nødvendig, hvis en art ikke vil være i stand til at følge de forudsagte klimaændringer på naturlig vis og derfor er i fare for at tabe uacceptabelt meget af sin genetiske diversitet eller endog helt at uddø.
Sikring af klimatisk stabile områder. – Under de kendte forhistoriske klimaændringer har en række områder i Europa fungeret som refugier. De er kendetegnet ved en vis klimatisk stabilitet som følge af stor terrænvariation, der sikrer mange klimatiske zoner indenfor et relativt lille område. I sådanne områder skal arterne ikke flytte sig ret meget for at finde gunstigt klima under en klimaændring, og de må tillægges derfor særlig vægt i naturbeskyttelsen. Udvælgelse og beskyttelse af sådanne områder bør ikke kun være et nationalt anliggende, men også udføres som et fælles europæisk initiativ.
4.5.3 Klimaændringer og skovbrug
Det er bemærkelsesværdigt, at hjemmehørende danske træarter som Rød-El (Alnus glutinosa), Anvbøg (Carpinus betulus), Bøg (Fagus sylvatica), Stilk- og Vinter-Eg (Quercus robur og Q. petraea), modsat den indførte, men meget plantede Rød-Gran (Picea abies), forudsiges fortsat at finde passende forhold i Danmark om 100 år selv under A2-scenariet. Herved støtter den bioklimatiske habitat-modellering op om Skov- og Naturstyrelsens Handlingsplan for naturnær skovdrift i statsskovene, hvori et vigtigt argument for overgangen til naturnær drift med vægt på hjemmehørende træarter er forventningen om, at skove drevet efter naturnære principper vil være langt mere robuste overfor klimaændringer end konventionelt drevne skove (Skov- og Naturstyrelsen 2005).
Figur 4.2 Total klima-egnethed for hjemmehørende danske skovtræer nu (tv) og under klimascenarierne B2 og A2 (hhv. i midten og th.). Beregnet som i Figur 3.6. Signaturen går fra 14 arter (sort) til 0 (hvid).
Resultaterne fra denne rapport viser også, at sydeuropæiske træarter som Strand-Fyr (Pinus pinaster) og Sten-Eg (Quercus ilex) muligvis vil kunne trives i Danmark om 100 år. Om det på et tidspunkt vil blive relevant, at benytte sig af disse i skovbruget må bl.a. afhænge af de biodiversitetsmæssige konsekvenser heraf. Det vil derfor til den tid være vigtigt at få belyst, om indførelsen af disse arter vil forstærke de negative effekter af klimaændringerne for den naturlige flora og fauna, f.eks. ved at udkonkurrere klimatisk pressede nordlige arter.
Version 1.0 Oktober 2006, © Miljøstyrelsen.