Während des Winterschlafs setzen Tiere ihre Lebensfunktionen stark herab, um Energie zu sparen: Sie nehmen meist keine Nahrung zu sich, machen lange Atempausen und senken ihre Körpertemperatur stark ab. Dafür sollte es möglichst kalt sein. Denn ist die Umgebungstemperatur zu warm, verbrauchen die Tiere entsprechend mehr Energie. Dann schwinden ihre Energiereserven schneller und sie können vorzeitig aus dem Winterschlaf erwachen oder sogar sterben. Infolge des Klimawandels sind Winter allerdings zunehmend wärmer und kürzer. Wie wirkt sich das auf winterschlafende Tiere aus?
Fledermäuse in der Kältekammer
Dieser Frage sind Kseniia Kravchenko vom Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung (Leibniz-IZW) und ihr Team anhand von Fledermäusen nachgegangen. Dazu fingen sie 24 männliche Große Abendsegler (Nyctalus noctula) in Brandenburg ein. „Wir untersuchten, wie viel Zeit die etwa 30 Gramm schweren Großen Abendsegler bei verschiedenen Umgebungstemperaturen im Torpor – dem physiologischen Zustand, in dem sich die Tiere während des Winterschlafs befinden – verbrachten“, erklärt Kravchenko. „Um den Torpor festzustellen, maßen wir die Hauttemperatur, denn die Tiere senken ihre Körpertemperatur, um Energie zu sparen.“ Vier Wochen lang lebten je acht der Fledermäuse bei zwei, sieben oder zwölf Grad und bekamen keine Nahrung. Um den Energieverbrauch der Abendsegler bei verschiedenen Temperaturen zu bestimmen, maß das Forschungsteam zudem ihre CO2-Produktion zwischen minus drei und 35 Grad.
Die Ergebnisse dieser beiden Experimente kombinierten Kravchenko und ihr Team mit historischen Temperaturdaten der Jahre 1901 bis 2019 und mit prognostizierten Temperaturen für die Jahre 2019 bis 2100. Die Temperaturprognosen entsprachen dabei vier verschiedenen Klimawandelszenarien. Daraus berechneten sie die Energie, die die Großen Abendsegler an über 12.000 Standorten in Europa während des Winterschlafs verbrauchen würden.
Bis zu 990 Kilometer nach Norden
Die berechneten historischen Überwinterungsgebiete des Forschungsteams stimmten mit den tatsächlichen Gebieten überein. „Unsere Modellierung erwies sich damit als sehr exakt, nur auf der Grundlage der Umgebungstemperatur und physiologischer Parameter“, erklärt Co-Autor Alexandre Courtiol vom Leibniz-IZW. „Weitere Berechnungen ergaben, dass sich das Überwinterungsgebiet zwischen 1901 und 2018 in den Nordosten Europas verschob und um 6,3 Prozent vergrößerte.“ Die südliche Grenze dieses Gebiets verschob sich dabei um 106 Kilometer nach Norden, weitete sich an der nördlichen Grenze jedoch aus. Dieser historische Trend wird weiter anhalten: „Die derzeitige Ausbreitung nach Nordosten wird sich im Durchschnitt der Modelle um etwa 80 Kilometer fortsetzen, wodurch sich das potenzielle Überwinterungsgebiet zwischen 2019 und 2099 je nach Klimawandelszenario um 5,8 bis 14,2 Prozent vergrößern wird“, so die Forschenden.
