Lter-Austria White Paper 2015
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ZU LAGE UND AUSRICHTUNG VON PROZESSORIENTIERTER ÖKOSYSTEMFORSCHUNG, BIODIVERSI- TÄTS- UND NATURSCHUTZFORSCHUNG SOWIE SOZIO-ÖKOLOGISCHER FORSCHUNG IN ÖSTERREICH FORSCHUNG FÜR DIE ZUKUNFT LTER-AUSTRIA WHITE PAPER 2015 Österreichische Gesellschaft für ökologische Langzeit forschung M. Mirtl, M. Bahn, T. Battin, A. Borsdorf, T. Dirnböck, M. Englisch, B. Erschbamer, J. Fuchsberger, V. Gaube, G. Grabherr, G. Gratzer, H. Haberl, H. Klug, D. Kreiner, R. Mayer, J. Peterseil, A. Richter, S. Schindler, A. Stocker-Kiss, U. Tappeiner, T. Weisse, V. Winiwarter, G. Wohlfahrt, R. Zink INHALT 1 ANLASS UND RAHMEN 6 1.1 ZWECK UND HINTERGRUND DES WHITE PAPERS: SCHLÜSSELBOTSCHAFTEN 6 1.2 LTER ALS GLOBALER UND EUROPÄISCHER RAHMEN 7 1.3 „NEXT GENERATION LTER“ 10 1.4 WECHSELWIRKUNG VON MONITORING UND FORSCHUNG IN LTER 12 1.5 LTER-AUSTRIA 14 2 THEMENBEREICHE DER ÖKOSYSTEMFORSCHUNG IN ÖSTERREICH 22 2.1 DEFINITION 22 2.2 ANBINDUNG AN KONZEPTIVE MODELLE 23 2.3 STRUKTUR DER KAPITEL ZU DEN THEMENBEREICHEN 26 3 PROZESSORIENTIERTE ÖKOSYSTEMFORSCHUNG (THEMENBEREICH I) 26 3.1 FORSCHUNGSFRAGEN DES THEMENBEREICHES PROZESSORIENTIERTE 27 ÖKOSYSTEMFORSCHUNG 3.2 ANSÄTZE UND METHODEN 29 3.3 ANFORDERUNGEN 30 3.4 PRODUKTE UND ADRESSATEN 30 3.5 VERNETZUNG MIT ANDEREN THEMENBEREICHEN 30 4 BIODIVERSITÄTS- & NATURSCHUTZFORSCHUNG (THEMENBEREICH II) 31 4.1 PRIORITÄRE FORSCHUNGSTHEMEN 32 4.2 ANSÄTZE UND METHODEN 35 4.3 ANFORDERUNGEN 37 4.4 PRODUKTE UND NUTZER 39 4.5 VERNETZUNG 39 5 SOZIO-ÖKOLOGISCHE FORSCHUNG, LTSER (THEMENBEREICH III) 40 5.1 DEFINITION UND THEMATISCHE BEREICHE 40 5.2 METHODEN UND ZUGANGSWEISEN 42 5.3 ANFORDERUNGEN 43 5.4 PRODUKTE UND ADRESSATEN 44 5.5 VERNETZUNG 44 6 EUROPÄISCHE RAHMENBEDINGUNGEN 45 7 SYNTHESE UND UMSETZUNGSVORSCHLAG 50 7.1 SYNTHESE 50 7.2 ZENTRALE BOTSCHAFTEN (ÜBERSICHT) 51 7.3 ORGANISATION UND DATENMANAGEMENT 52 7.4 ADÄQUATE FINANZIERUNG VON FORSCHUNGSPROJEKTEN 57 7.5 INFRASTRUKTUR-VERBUND: NETZWERK VON STANDORTEN 58 7.6 KRITISCHE FRAGEN UND MÖGLICHE UMSETZUNGSSCHRITTE 61 8 ANHANG 62 8.1 KURZBESCHREIBUNG ÖSTERREICHISCHER LTER SITES UND LTSER PLATFORMS 62 8.2 WECHSELWIRKUNGEN MIT „LONG-TERM ECOSYSTEM MONITORING (LTEM)“ 62 8.3 GLOSSAR 64 8.4 MEMORANDUM OF COOPERATION ZWISCHEN LIFEWATCH UND LTER-EUROPE 66 9 LITERATUR 69 DANKSAGUNG & IMPRESSUM 74 3 ZUSAMMENFASSUNG „Long-Term Ecosystem Research“ (LTER) vernetzt in Europa zirka 400 Forschungsstandorte, 100 Institutionen und eine Vielzahl von Forschungsprojekten in 24 nationalen Netzwerken. LTER-Europe erforscht die große Bandbreite europäischer Ökosysteme von arktischen und alpinen bis zu mediterranen Standorten. Wie reagieren Ökosysteme langfristig auf unterschiedlichste Einflussfaktoren? Genauer gesagt: Wie reagieren sie auf verschiedenen Skalen-Ebenen (lokal, regional, kontinentweit, global) über Jahrzehnte und Jahrhunderte auf Klimawandel, invasive Arten, Stoffeinträge oder menschliche Nutzung etc.? Welche Eigen- schaften ermöglichen ihnen die Anpassung an Stress? Wie werden Störungen abgefangen? Was sind die Schwellen, ab denen irreversible Veränderungen oder Degradation erfolgen? Das sind zentrale Fragen der ökologischen Langzeitforschung und LTER repräsentiert eines der wenigen Forschungsnetzwerke weltweit, dessen Projekte dem langfristigen Charakter der meisten Prozesse auch organisa- torisch Rechnung tragen: In kurzfristigen Projekten mit 2 – 3 Jahren Laufzeit können langfristige ökologische Veränderungen kaum oder gar nicht erkannt und richtig interpretiert werden. Nur wenn unsere Ökosysteme „funktionieren“, können sie uns als Lebensgrundlage dienen. Ihre „Leistungen“ aus menschlicher Sicht (Ecosystem Services) hängen wiederum stark von den jeweiligen gesellschaftlichen Nutzungsformen (Ökosystem-Management) ab. Die nachhaltige Sicherung der essenziellen Ökosystem- leistungen und der Biodiversität im globalen Wandel ist eine zentrale gesellschaftliche Verantwortung Ökosy- stemforschung als Wissenslieferant in diesem Auftrag erfordert einen integrativen, inter- und transdisziplinären Ansatz, der die vielfältigen Wechselwirkungen von menschlichen Aktivitäten und Ökosystemen erfasst. Die Langfristigkeit und Komplexität der Fragestellungen sowie neue Technologien machen eine inhaltliche, organisatorische und strukturelle Neuausrichtung von LTER weltweit und in Europa erforderlich (European Research Area, ERA). Dem tragen Schlüsselprozesse und -projekte der Europäischen Kommission Rechnung (ESFRI, ENVRI, ExpeER, H2020 Infraia Infrastructure call). Dabei gilt: Infrastrukturen und Fördersysteme sind künftig national so zu organisieren, dass sie europäischen Rahmenprogrammen genügen und deren zentrale Services maximal nutzen. Interdisziplinäre und integrative Ansätze bedingen die fachliche Erweiterung von LTER um geistes-, kultur- und sozialwissenschaftliche Kapazitäten (LTSER, Long-Term Socio-Ecological Research) als integraler Bestandteil von LTER. Der Begriff „Ökosystemforschung“ umfasst im Kontext des White Paper also implizit prozessorien- tierte Ökosystemforschung, Biodiversitäts- und Naturschutzforschung sowie sozio-ökologische Forschung. Die Besonderheit liegt in deren konzentriertem Engagement in der Erforschung des langfristigen ökologischen und sozio-ökologischen Wandels in der „Critical Zone“ (s.u.) an konkreten Standorten (LTER Sites, LTSER Regions und darüber hinaus). Die Rahmenbedingungen für die Ökosystemforschung in Österreich haben sich über die letzten Jahre drama- tisch verschlechtert (Ausbildung, Standorte, Projektfinanzierung), während in Ländern wie Deutschland inno- vative Großinvestitionen in dem Wissenschaftsfeld erfolgen (z.B. TERENO, Biodiversitäts-Exploratorien). Wenn Österreich mit seinen Forschungsstandorten eine maßgebliche Rolle in der europäischen Ökosystem-For- schung spielen will, ist das Wissenschaftsfeld nun komplementär zu den internationalen Entwicklungen aufzustellen. Nur so ist exzellente Forschung auf entsprechend ausgestatteten Standorten zu gewährleisten und die Bearbeitung von für Österreich prioritären Fragestellungen zu sichern. Das White Paper versteht sich als Beitrag zur Re-Organisation des Wissenschaftsfeldes LTER in Österreich. Es versucht, folgende Fragen zu beantworten: • Was sind die prioritären Forschungsthemen? • Wo liegen die größten Potenziale? • Was sind die nötigen Rahmenbedingungen, um diese Potenziale umzusetzen? • Wie kann Österreich im internationalen Rahmen bestmöglich agieren? 4 SCHLÜSSELBOTSCHAFTEN Mit folgenden Schlüsselbotschaften richtet sich das White Paper an Stakeholder und Infrastruktur-TrägerInnen des Wissenschaftsfeldes „Ökosystemforschung“ in Österreich. Diese Botschaften finden sich detailliert im Kapitel 7, das konkrete Vorschläge zur Re-Organisation ableitet. Ein fachlich breit gefächertes Editoren-Team hat dieses White Paper unter Einbindung von über 100 Experten in verschiedenen Gremien und Workshops sowie unter Berücksichtigung maßgeblicher europäischer Rahmenprozesse verfasst. (A) Schaffung von Rahmenbedingungen aus einer integrierenden, interdisziplinären Perspektive ➡ Das Wissenschaftsfeld „Ökosystemforschung“ umfasst drei Themenbereiche zur Bearbeitung von komplexen Fragestellungen: prozessorientierte Ökosystemforschung, Biodiversitäts- und Naturschutz- forschung und sozio-ökologische Forschung. (B) Die vielfältigen Forschungsprojekte zu den ökologischen und sozio-ökologischen Fragestellungen benötigen geeignete Förderbedingungen ⇒ ➡ Forschungsrahmenprogramm oder entsprechend abgestimmte Vergabekriterien von bestehenden Programmen. (C) Basisfinanzierung der nötigen Infrastruktur (inkl. E-Infrastruktur) ⇒ ➡ Voraussetzung für die Erhaltung und Erweiterung der notwendigen Infrastruktur für Langzeit- Umweltforschung und Monitoring auf den jeweiligen Standorten ist eine Basisfinanzierung nach internationalen Beispielen. (D) Verbund von permanenten Standorten für vielfache Nutzung in nationalen Forschungsschwerpunkten und Beiträgen zum europäischen Forschungsraum ⇒ ➡ Schaffung eines Verbundes (Pool) von prioritären Standorten mit einem Modell für die langfristige Trägerschaft. Damit soll Österreich kosteneffizient zu diversen europäischen und internationalen Programmen beitragen und entsprechende Geldrückflüsse sichern. (E) Operative Zentrale (Leitstelle) als Drehscheibe für die Vernetzung der Aktivitäten national und international ⇒ ➡ Durch die Koordination und Dokumentation der LTER Standorte in Österreich wird das Stakeholder- Netzwerk aus Forschung, Praxis, Entscheidungsträgern und Politik gefestigt und die Vernetzung auf internationaler Ebene gestärkt. Die Integration der Datenbestände der Standorte garantiert eine Mehrfachnutzung hochwertiger Informationen. Das Kapitel 7.2 bricht diese fünf Schlüsselbotschaften auf die konkreten österreichischen Gegebenheiten herunter (Seite 51) und leitet damit zu den Lösungsvorschlägen in Kapitel 7.3 über (ab Seite 52). Mit dem vorliegenden White Paper will sich LTER-Austria nationalen strategische Herausforderungen stellen, wie sie u.a. in der FTI-Strategie 2020 des BMVIT zu den „Grand Challenges“ umrissen sind: „… Dabei stehen Fragen der ökologischen Veränderungen ebenso im Fokus wie solche des Gesundheitswesens und der Nahrungssicherung. Es geht um technologische ebenso wie um systemische oder gesellschaftliche Forschung, die durch Analysen, Impactstudien, Szenario- und Modellbildung, weltraumgestütztes und bodengebundenes Umweltmonitoring, etc. unterstützt wird … Dies stellt die Gesellschaft nicht nur vor technologische Anforderungen, sondern auch vor die Notwendigkeit, die Raum- und Landnutzung entsprechend zu adaptieren. Die nachhaltige Sicherung der Produktion