Art-Areal-Modellierung für Fischarten im Einzugsgebiet der oberen Donau - Aspekte zur Interpretation der Projektionen

Statistische Art-Areal-Modelle werden zunehmend für Fließgewässerökosysteme angewendet. Um der Herausforderung der Konnektivität in diesen Ökosystemen gerecht zu werden, dienen häufig unregelmäßige Teileinzugsgebiete als Modellierungseinheiten. Eine Veränderung der Größe dieser Einheiten kann zu veränderten statistischen Beziehungen zwischen Umweltparametern sowie Fundpunkten einer Art führen und damit die Modellergebnisse sowie die daraus gezogenen Schlussfolgerungen erheblich beeinflussen.

weitere Autoren sind: Dr. Sonja c. Jähnig und Dr. Sami Domisch


Zur Abschätzung der großflächigen Verbreitung von Arten und z. B. damit verbundener Naturschutzplanung sind Art-Areal-Modelle (engl. „species distribution models") in den letzten Jahren zu einem etablierten Werkzeug der ökologischen und naturschutzfachlichen Forschung geworden [1]. Art-Areal-Modelle sind zumeist räumliche Modelle, die geographische Fundpunkte einer Art und Umweltvariablen an diesen Punkten statistisch kombinieren [2]. Modellergebnisse sind häufig flächendeckende Karten, die einen Eindruck davon vermitteln, in welchem Maße und in welchen Regionen geeignete Habitate für diese Arten zu finden sind. In Ergänzung zu diesen räumlichen Ergebnissen kann anhand der für die Modellierung verwendeten Umweltvariablen nicht nur abgeschätzt werden, welche Variablen die Habitat-Eignung für Zielarten beeinflussen, sondern auch deren relative Bedeutung für die Projektionen bestimmt werden.

Art-Areal-Modelle haben ihren wissenschaftlichen Ursprung in der Analyse terrestrischer Ökosysteme [3]. Die Anwendung in Fließgewässerökosystemen ist aufgrund der Bedeutung der Konnektivität in Flüssen eine Herausforderung [4]. Eine Möglichkeit diese Konnektivität zu berücksichtigen, ist die Modellierung auf Teileinzugsgebietsebene. Die räumliche Anordnung von Teileinzugsgebieten als Modellierungseinheiten ist im Vergleich zu Rasterzellen oder Hexagonen, wie sie in der terrestrischen Modellierung häufig genutzt werden, abhängig von der Topographie des jeweiligen Untersuchungsgebietes. Die Abhängigkeit der Modellierungseinheit von der Topographie des Untersuchungsgebietes hat zur Folge, dass die Modellauflösung nicht mit einem Fix-Wert (zum Beispiel 1 km²) beschrieben werden kann. Vielmehr ist die Modellauflösung als mittlere Größe der modellierten Teileinzugsgebiete zu verstehen. Damit geht auch eine unregelmäßige Anordnung der Modellierungseinheiten einher. Dieses und die Abhängigkeit der Modellierungseinheiten von der Topographie führen dazu, dass sich bei einer beabsichtigten Änderung der Modellauflösung (zum Beispiel für eine klein- oder großräumigere Anwendung des Modells) die statistischen Beziehungen zwischen Fundpunkten und Umweltvariablen ändern können. Dies wiederum kann eine Veränderung der dargestellten Verbreitung von geeigneten Habitaten und eine Veränderung des Einflusses der Umweltvariablen auf diese Projektion zur Folge haben. Dieser Effekt ist auch als das „Problem der veränderbaren Gebietseinheit" (engl.: modifiable area unit problem) in der Literatur bekannt [5].



Copyright: © Springer Vieweg | Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
Quelle: Wasserwirtschaft - Heft 02/03 (März 2020)
Seiten: 3
Preis inkl. MwSt.: € 10,90
Autor: Martin Friedrichs-Manthey
Dr. Simone Langhans
Professor Thomas Hein
Dr. Florian Borgwardt
Dipl.-Ing. Dr. Harald Kling

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