Forschungsinitiative Blue-Green Biodiversity

Eine Zusammenarbeit zwischen Eawag und WSL mit dem Ziel, die Biodiversität an der Schnittstelle von aquatischen und terrestrischen Ökosystemen zu erforschen.

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Grafik: Blau-grüne Lebensräume – Hotspots der Biodiversität

Aquatische und terrestrische Ökosysteme sind eng miteinander vernetzt und bereichern sich gegenseitig. Diese Hotspots der Biodiversität sind aber durch menschengemachte Veränderungen wie den Klimawandel, die Urbanisierung oder die intensive Landwirtschaft bedroht. Die Grafik illustriert, wie die beiden Lebensräume Wasser und Land ineinandergreifen und sich gegenseitig beeinflussen und welchen Fragen die Forschungsinitiative BGB nachgeht.

Wie verändert sich die Biodiversität?

Weltweit nimmt die Biodiversität dramatisch ab. BGB untersucht, wie sich die biologische Vielfalt in Raum und Zeit verändert – sowohl lokal, etwa an der Thur in der Schweiz, aber auch weltweit mithilfe von Datenarchiven und Satellitendaten. Die untersuchten Zeiträume erstrecken sich dabei von wenigen Jahrzehnten bis hin zu Millionen von Jahren.

Was beeinflusst die Artenvielfalt?

Landnutzungsänderungen wie intensivierte Landwirtschaft oder Urbanisierung, der Klimawandel, die Übernutzung der natürlichen Ressourcen oder invasive Arten verändern Lebensräume und bedrohen die Artenvielfalt. BGB untersucht, wie diese Faktoren die Artenvielfalt beeinflussen.

Wie sind terrestrische und aquatische Ökosysteme miteinander verbunden?

Ökosysteme im Wasser und an Land sind eng miteinander verknüpft. Ein Beispiel: Laub, das von Bäumen ins Wasser fällt, dient dort als Nahrung für Kleinstlebewesen. Diese werden von räuberischen Insektenlarven gefressen, die das Wasser nach ihrem letzten Larvenstadium verlassen. An Land dienen diese besonders nahrhaften Insekten Vögeln als Nahrung. BGB hat zum Ziel, diese vernetzte Biodiversität ganzheitlich zu untersuchen.

Wie lässt sich die Biodiversität fördern und schützen?

BGB will praktische Empfehlungen für Praxis und Politik entwickeln, um den Verlust der biologischen Vielfalt so rasch als möglich zu stoppen oder zumindest zu verringern. Wie können in Siedlungen Lebensräume durch blau-grüne Infrastruktur vernetzt werden? Oder wie sieht erfolgreiche Biodiversitätspolitik aus?

News

Das Verbreitungsgebiet der Eintagsfliege Baetis rhodani hat zwischen 2010 und 2019 in mittleren bis höheren Lagen zugenommen. (Foto: Verena Lubini) 300c
23. März 2022

Artenvielfalt bei häufigen Wasserinsekten in Schweizer Fliessgewässern seit 2010 stabil

23. März 2022Unter den Wasserinsekten in Schweizer Fliessgewässern sind jene Arten auf dem Vormarsch, die es gerne warm haben und die gut mit Pestizidbelastungen umgehen können. Das zeigt eine gemeinsame Studie von WSL und Eawag mit Daten aus dem Biodiversitätsmonitoring zwischen 2010 und 2019. Die Resultate weisen auf mögliche Einflüsse des Klimawandels hin.

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Weitere News

Blue-Green Biodiversity

Die biologische Vielfalt ist für das menschliche Leben und Wohlergehen unverzichtbar. Neben dem Klimawandel ist der Verlust an Biodiversität und den damit verbundenen Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen eine der grössten Herausforderungen für die Menschheit. Um diesen Verlust einzudämmen oder gar umzukehren, sind weitere Forschung und Massnahmen von entscheidender Bedeutung. Der ETH-Rat finanziert darum die Forschungsinitiative Blue-Green Biodiversity (BGB) an der Schnittstelle von Wasser und Land, um dieses drängende wissenschaftliche und gesellschaftliche Problem anzugehen. Er will damit die interdisziplinäre Biodiversitätsforschung zwischen WSL und Eawag stärken, aber auch innerhalb des ETH-Bereichs und darüber hinaus. Ziel ist es, die Herausforderungen im Zusammenhang mit dem Artenverlust und den Veränderungen der Biodiversität so schnell wie möglich zu verstehen und darauf zu reagieren.

Phase 1: BGB 2020

BGB 2020 identifizierte die wichtigsten Forschungsfragen und umfasste 13 Forschungsprojekte, mit denen Post-Doktoranden für ein Jahr finanziert wurden. Ziel war es, Fragen aus der Grundlagen- und der angewandten Biodiversitätsforschung an der Schnittstelle von aquatischer und terrestrischer Biodiversität zu beantworten. Die Projekte lieferten rasch Ergebnisse, indem sie sich auf die Analyse vorhandener Daten konzentrierten.

Hauptziele 2020

  • Aufbau einer Forschungscommunity, die Beobachtung von aktuellen Entwicklungen (horizon scanning) und das Setzen von Prioritäten, um neue Kollaborationen zu etablieren und rechtzeitig auf Probleme zu reagieren.
  • Analyse von vorhandenen Daten und Modellierung, um einen besseren Einblick in die Ähnlichkeiten und das Zusammenspiel von aquatischen und terrestrischen Systemen zu gewinnen.
  • Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer, um die Ergebnisse an die Praxis und die breite Öffentlichkeit zu vermitteln.

Finanzierte BGB-Projekte 2020

Projekt 1

The architecture of community structure, functional traits and trophic networks across blue-green ecosystems
Projektleitung: Prof. Dr. Florian Altermatt (Eawag) und Prof. Dr. Loïc Pellissier (WSL)
Postdoc: Hsi-Cheng Ho
Zusammenarbeit: Jakob Brodersen (Eawag), Martin Gossner (WSL), Catherine Graham (WSL), Ole Seehausen (Eawag), Niklaus Zimmermann (WSL)
Projekt 2 Blue-green infrastructure for blue-green lives: modelling use and colonization credit of an ecological infrastructure to inform evidence-based amphibian conservation
Projektleitung: Dr. Ariel Bergamini (WSL) und Prof. Dr. Christoph Vorburger (Eawag)
Postdoc: Helen Moor
Zusammenarbeit: Simon Egger (canton of Aargau), Rolf Holderegger (WSL), Benedikt Schmidt (info fauna karch & UZH)
Projekt 3 Analysing recent developments in abundance, biomass and species richness of aquatic and terrestrial insects in Switzerland
Projektleitung: Dr. Kurt Bollmann (WSL) und Dr. Nele Schuwirth (Eawag)
Postdoc: Friederike Gebert
Zusammenarbeit: Martin K. Obrist (WSL), Florian Altermatt (Eawag)
Projekt 4 Contrasting patterns and processes of biological invasions in blue versus green ecosystems
Projektleitung: Dr. Eckehard Brockerhoff (WSL) und Dr. Marco Baity-Jesi (Eawag)
Postdoc: Agnieszka Sendek
Zusammenarbeit: Florian Altermatt (Eawag), Martin Bader (WSL), Martin Gossner (WSL), Martin Obrist (WSL), Andrew Liebhold (US Forest Service / CULS), Hanno Seebens (Senckenberg Biodiv. & Climate Res.), Piet Spaak (Eawag), Christoph Vorburger (Eawag), Thomas Wohlgemuth (WSL)
Projekt 5 Testing the generality of biotic homogenization by human impact in aquatic and terrestrial ecosystems
Projektleitung: Dr. Martin M. Gossner (WSL) und Prof. Dr. Florian Altermatt (Eawag)
Posdoc: Mark Wong
Zusammenarbeit: Jakob Brodersen (Eawag), Catherine Graham (WSL), Heike Lischke (WSL), Marco Moretti (WSL), Loïc Pellissier (WSL), Ole Seehausen (Eawag), Thomas Wohlgemuth (WSL), Niklaus E. Zimmermann (WSL)
Projekt 6 Evaluating temporal community structure as a function of environmental variables acting at different scales
Projektleitung: Prof. Dr. Catherine Graham (WSL) und Dr. Blake Matthews (Eawag)
Postdoc: Shyamolina Ghosh
Zusammenarbeit: Martin Gossner (WSL), Heike Lischke (WSL), Anita Narwani (Eawag), Christian Rixen (WSL), Ole Seehausen (Eawag), Sarah R. Supp (Denison University), Thomas Wohlgemuth ( WSL), Niklaus E. Zimmermann (WSL)
Projekt 7 How has Swiss biodiversity policy been performing over the last 30 years?
Projektleitung: Prof. Dr. Felix Kienast (WSL) und Dr. Manuel Fischer (Eawag)
Postdoc: Ueli Reber
Zusammenarbeit: Rolf Grütter (WSL), Anna Hersperger (WSL), Karin Ingold (Eawag), Olga Koblet (Univ. Zürich), Ross Purves (Univ. Zürich)
Projekt 8 Predator coupling of aquatic and terrestrial ecosystems: the importance of nutritional diversity of prey
Projektleitung: Dr. Blake Matthews (Eawag) und Prof. Dr. Catherine Graham (WSL)
Postdoc: Ryan Shipley
Zusammenarbeit: Jakob Brodersen (Eawag), Martin Gossner (WSL), Ryan Shipley (MPI-AB), Christine Weber (Eawag)
Projekt 9 Blue-green infrastructure for biodiversity enrichment in human-dominated landscapes
Projektleitung: Prof. Dr. Max Maurer (Eawag) und Dr. Janine Bolliger (WSL)
Postdoc: Giulia Donati
Zusammenarbeit: Peter Marcus Bach (Eawag), Achilleas Psomas (WSL)
Projekt 10 Warming-related community turnover in terrestrial and freshwater ecosystems
Projektleitung: Dr. Anita Narwani (Eawag) und Dr. Christian Rixen (WSL)
Postdoc: Imran Khaliq
Zusammenarbeit: Jakob Brodersen (Eawag), Martin Gossner (WSL), Catherine Graham (WSL), Blake Matthews (Eawag), Loïc Pellissier (WSL), Francesco Pomati (Eawag), Ole Seehausen (Eawag), Florian Zellweger (WSL), Niklaus E. Zimmermann (WSL)
Projekt 11 Global remotely sensed phenology: A unifying Essential Biodiversity Variable for assessing the linkage between aquatic and terrestrial ecosystems
Projektleitung: Dr. Daniel Odermatt (Eawag) und Dr. Yann Vitasse (WSL)
Postdoc: Jelle Lever
Zusammenarbeit: Alexander Damm-Reiser (University of Zurich), Petra D’Odorico (WSL), Arthur Martin Gessler (WSL), Luis Gilarranz (Eawag), Christian Ginzler (WSL)
Projekt 12

Biodiversity assembly in blue and green ecosystems: speciation versus immigration
Projektleitung: Prof. Dr. Ole Seehausen (Eawag) und Prof. Dr. Niklaus E. Zimmermann (WSL)
Postdoc: Luiz Jardim de Queiroz
Zusammenarbeit: Florian Altermatt (Eawag), Jakob Brodersen (Eawag), Catherine Graham (WSL), Blake Matthews (Eawag), Loïc Pellissier (WSL), Lukas Rüber (NMBE)
Projekt 13

Assessing richness differences between blue and green systems by quantifying biodiversity turnover along global gradients
Projektleitung: Prof. Dr. Niklaus E. Zimmermann (WSL) und Prof. Dr. Ole Seehausen (Eawag)
Postdoc: Ian McFadden
Zusammenarbeit: Florian Altermatt (Eawag), Blake Matthews (Eawag), Martin Gossner (WSL), Catherine Graham (WSL), Nicolas Gruber (ETHZ), Martina Hobi (WSL), Loïc Pellissier (WSL), Meike Vogt (ETHZ), Tom Wohlgemuth (WSL)

Phase 2: BGB 2021–2024

Im Jahr 2021 starteten längerfristige Forschungsprojekte mit neuen Experimenten, Feldstudien und Datenerhebungen. Fünf Forschungs- und drei Umsetzungsprojekte zielen darauf ab, Themen aus BGB 2020 weiterzuentwickeln sowie neue zukunftsweisende Forschungs- und Anwendungsfragen zu bearbeiten, für die noch keine Daten vorliegen. Die geplanten Forschungsfragen werden wissenschaftlich herausfordernd und für die Anwendung und/oder die Öffentlichkeitsarbeit unmittelbar relevant sein.

Hauptziele 2021-2024

  • Eine Gruppe von Nachwuchsforschenden in BGB-Themen ausbilden
  • Modelle zum Wandel der Biodiversität entwickeln und prüfen
  • Kapazitäten aufbauen für die Planung, Umsetzung und das Management von Massnahmen, um die biologische Vielfalt zu erhalten und wiederherzustellen
  • Öffentlichkeitsarbeit und Übersetzen der Ergebnisse für Fachpersonen aus der Praxis und die breitere Öffentlichkeit

Finanzierte BGB-Projekte 2021 - 2024

Blau: Forschungs- und Ausbildungsprojekte mit einem Doktorat
Grau: Umsetzungsprojekte

Projekt 1 Blue-green stormwater infrastructure meets biodiversity in the city (Benefit)
Projektleitung: Dr. Lauren Cook (Eawag) und Dr. Marco Moretti (WSL)
Postdoc: Andreas Dietzel
PhD student: Kilian Perrelet
Zusammenarbeit: João P. Leitão (Eawag), Florian Altermatt (Eawag), Nicole Bauer (WSL), Anna Hersperger (WSL)
Projekt 2 Food-webs across aquatic-terrestrial environments in forests in the face of climate change
Projektleitung: Prof. Dr. Martin Gossner (WSL) und Prof. Dr. Carsten Schubert (Eawag)
Postdoc: Maja Ilic
PhD student: Bastiaan Drost
Zusammenarbeit: Marco Moretti (WSL), Marco Lehmann (WSL), Matthias Saurer (WSL), Catherine Graham (WSL), Loïc Pellissier (WSL), Florian Altermatt (Eawag), Jakob Brodersen (Eawag), Blake Matthews (Eawag), Anita Narwani (Eawag), Ole Seehausen (Eawag), Christoph Vorburger (Eawag), Andreas Bruder (SUPSI)
Projekt 3 Species interactions in beaver engineered habitats link lund-water ecosystem processes
Projektleitung: PD Dr. Anita Risch (WSL) und  Dr. Francesco Pomati (Eawag)
PhD student: Valentin Moser
Zusammenarbeit: Aline Frossard (WSL), Steffen Boch (WSL), Chris Robinson (Eawag), Christof Angst (Biberfachstelle CH), Thomas Kreienbühl (Ecqua), Silvan Minnig (umweltbildner.ch)
Projekt 4 Blue-Green Cyanobacteria: Diversity, Toxins und alpine Tourism
Projektleitung: Prof. Dr. Christoph Scheidegger (WSL) und Dr. Elisabeth Janssen (Eawag)
Postdoc: Francesca Pittino
PhD student: Juliana Oliveira
Zusammenarbeit: Sabine Fink (WSL)
Projekt 5 Assessing und designing blue-green conservation strategies for the 21st Century in Switzerland
Projektleitung: Prof. Dr. Niklaus Zimmerman (WSL) und Prof. Dr. Ole Seehausen (Eawag)
Postdoc: Wenna Ding
PhD student: Oluwadamilola Ogundipe
Zusammenarbeit: Florian Altermatt (Eawag), Jakob Brodersen (Eawag), Anita Narwani (Eawag), Blake Matthews (Eawag), Loïc Pellissier (WSL), Catherine Graham (WSL), Rolf Holderegger (WSL), Martin Gossner (WSL), Kurt Bollmann (WSL), Michael Nobis (WSL), Philipp Brun (WSL)
Projekt 6 The land-water-scape: Capacity building across the blue-green interface
Projektleitung: Florian Altermatt (Eawag) und Prof. Dr. Rolf Holderegger (WSL)
Postdoc: Sabine Güsewell
Zusammenarbeit: verschiedene Wissenschaftler des BGB-Programms
Projekt 7 Enhancing residents’ understanding of blue-green biodiversity through participatory interventions und social learning: A key for successful river restoration planning und implementation
Projektleitung: Dr. Matthias Buchecker (WSL) und Dr. Nadja Contzen (Eawag)
Postdoc: Marius Fankhauser
Zusammenarbeit: Janine Bolliger (WSL), Christopher Robinson (Eawag)
Projekt 8 BlueGreenNet - Social-ecological networks to enhance biodiversity in peri-urban regions
Projektleitung: Dr. Manuel Fischer (Eawag) und PD Dr. Janine Bolliger (WSL)
Postdoc: Giulia Donati
Zusammenarbeit: Peter Bach (Eawag), Adrienne Grêt-Regamey (ETH), Sabine Hoffmann (Eawag), Achilleas Psomas (WSL), Francine van den Brandeler (Eawag)

Liste der BGB assoziierten Projekte

Biodiversity change in a warming world
Projektleitung: Anita Narwani (Eawag), Co-Pl: Christian Rixen (WSL)
Postdoc: Imran Khaliq (Eawag)
Dauer: 01.01.2022 - 31.05.2022
Förderorganisation: Eawag's Academic Transition Grant

Rezente Entwicklungen in der Vielfalt und Abundanz aquatischer Insekten in der Schweiz (Recent developments in richness and abundance of aquatic insects in Switzerland)
Projektleitung: Kurt Bollmann (WSL) Co-Pl: Nele Schuwirth (Eawag)
Postdoc: Friederike Gebert
Dauer: 01.10.2021 - 30.06.2022
Förderorganisation: FOEN (Yael Schindler)

Global analysis of the phenology of supply and demand for n-3 long-chain polyunsaturated fatty acids in consumer diets and its relationship to consumer fitness
Projektleitung: Blake Matthews, Daniel Odermatt, and J. Ryan Shipley (Eawag)
Dauer: 01.09.2021 - 30.08.2022
Zusammenarbeit:
Luis J. Gilarranz (Eawag), Cornelia Twining (Eawag), Jelle Lever (WSL), Catherine Graham (WSL) and Yann Vitasse (WSL)
Förderorganisation: Eawag

Living Lab Bern: Establishing a pre-urbanisation baseline
Projektleitung: Max Maurer (Eawag)
Co-Projektleiter: Lauren Cook, Peter M Bach, João Leitão (Eawag)
Dauer: 09.2021 - 09.2022
Zusammenarbeit:
Marco Moretti, Janine Bolliger, Anna Hersperger, Matthias Buchecker (WSL), Nadja Contzen, Manuel Fischer (Eawag), Stephanos Anderski, Frank Marti, Judith Dobmann (Stadt Bern)
Förderorganisation: Eawag

Biodiversity assembly in blue and green ecosystems: speciation versus immigration
Projektleitung: Ole Seehausen (Eawag)
Co-Projektleiter: Niklaus Zimmermann (WSL)
Postdoc: Luiz Jardim de Queiroz
Dauer: 01.09.2021 – 31.06.2022
Zusammenarbeit:
Carmela Dönz, Soraya Villalba, Roman Alther, Špela Borko, Ian R. McFadden, Thomas Schmitt, Florian Altermatt, Jakob Brodersen, Martin Gossner, Catherine Graham, Blake Matthews, Loïc Pellissier, Lukas Rüber
Förderorganisation: Eawag

BIOMONDO - Towards Earth Observation supported monitoring of freshwater biodiversity
Projektleitung: Petra Philipson, coordinator (Brockmann Geomatics)
Postdoc: Jelle Lever
Dauer: 2021-2023
Zusammenarbeit:
Daniel Odermatt (Eawag), Consortium of Brockmann Geomatics, Brockmann Consult, Eawag, PBL, and Deltares
Förderorganisation: European Space Agency

Seasonal changes and recovery from extreme climatic events as indicators of ecosystem stability and impending regime shifts
Projektleitung: Jelle Lever (WSL)
Co-Projektleiter: Yann Vitasse & Arthur Gessler (WSL)
Dauer: 2021-2022
Förderorganisation: SwissForestLab

Publikationen und Auszeichnungen

Publikationen

Climate change creates nutritional phenological mismatches

Climate change is creating phenological mismatches between consumers and their resources. However, while the importance of nutritional quality in ecological interactions is widely appreciated, most studies of phenological mismatch focus on energy content alone. We argue that mismatches in terms of phenology and nutrition will increase with climate change.
Twining, C. W.; Shipley, J. R.; Matthews, B. (2022) Climate change creates nutritional phenological mismatches, Trends in Ecology and Evolution, doi:10.1016/j.tree.2022.06.009, Institutional Repository

Climate change shifts the timing of nutritional flux from aquatic insects

Climate change can decouple resource supply from consumer demand, with the potential to create phenological mismatches driving negative consequences on fitness. However, the underlying ecological mechanisms of phenological mismatches between consumers and their resources have not been fully explored. Here, we use long-term records of aquatic and terrestrial insect biomass and egg-hatching times of several co-occurring insectivorous species to investigate temporal mismatches between the availability of and demand for nutrients that are essential for offspring development. We found that insects with aquatic larvae reach peak biomass earlier in the season than those with terrestrial larvae and that the relative availability of omega-3 long-chain polyunsaturated fatty acids (n-3 LCPUFAs) to consumers is almost entirely dependent on the phenology of aquatic insect emergence. This is due to the 4- to 34-fold greater n-3 LCPUFA concentration difference in insects emerging from aquatic as opposed to terrestrial habitats. From a long-sampled site (25 years) undergoing minimal land use conversion, we found that both aquatic and terrestrial insect phenologies have advanced substantially faster than those of insectivorous birds, shifting the timing of peak availability of n-3 LCPUFAs for birds during reproduction. For species that require n-3 LCPUFAs directly from diet, highly nutritious aquatic insects cannot simply be replaced by terrestrial insects, creating nutritional phenological mismatches. Our research findings reveal and highlight the increasing necessity of specifically investigating how nutritional phenology, rather than only overall resource availability, is changing for consumers in response to climate change.
Shipley, J. R.; Twining, C. W.; Mathieu-Resuge, M.; Parmar, T. P.; Kainz, M.; Martin-Creuzburg, D.; Weber, C.; Winkler, D. W.; Graham, C. H.; Matthews, B. (2022) Climate change shifts the timing of nutritional flux from aquatic insects, Current Biology, 32(6), 1342-1349, doi:10.1016/j.cub.2022.01.057, Institutional Repository

Zum Fressen gern: unsere Gewässer aus der Vogelperspektive

Fische, Invertebraten oder Makrophyten – im Gewässermanagement stehen traditionellerweise die aquatischen Lebewesen im Vordergrund. Im vorliegenden Artikel betrachten wir unsere Flüsse und Seen aus der Vogelperspektive – mit speziellem Fokus auf die insektenfressenden Vögel. Wir zeigen, dass aquatische Insekten eine besonders wichtige Nahrungsquelle sind aufgrund der spezifischen Fettsäuren, die sie enthalten. Für insektenfressende Vögel ist es deshalb entscheidend, dass in kritischen Lebensphasen, wie z. B. während der Aufzucht der Jungen, genügend aquatische Insekten vorhanden sind. Menschliche Eingriffe in die Umwelt, wie z. B. die Intensivierung der Landwirtschaft oder der Klimawandel, haben die Menge, Qualität und zeitliche Verfügbarkeit von Insekten verändert und damit auch die Nahrungsgrundlage für insektenfressende Vögel. Wir schliessen mit Überlegungen, wie das Gewässermanagement (z. B. Revitalisierung, Gewässerschutz, Einzugsgebietsmanagement) zum Schutz der Vogelvielfalt und zur Förderung des grün-blauen Nahrungsnetzes beitragen kann.

Poissons, invertébrés ou macrophytes – dans la gestion des cours d'eau, les organismes aquatiques sont traditionnellement au premier plan. Dans le présent article, nous considérons nos rivières et nos lacs du point de vue des oiseaux – avec un accent particulier sur les oiseaux insectivores. Nous montrons que les insectes aquatiques sont une source de nourriture particulièrement importante en raison des acides gras spécifiques qu'ils contiennent. Pour les oiseaux insectivores, il est donc crucial de disposer de suffisamment d'insectes aquatiques durant les phases critiques de leur vie, comme pendant l'élevage des jeunes. Les interventions humaines dans l'environnement, telles que l'intensification de l'agriculture ou le changement climatique, ont modifié la quantité, la qualité et la disponibilité temporelle des insectes, et donc la base alimentaire des oiseaux insectivores. Nous concluons par des réflexions sur la manière dont la gestion des cours d'eau (p. ex. revitalisation, protection des eaux, gestion des bassins versants) peut contribuer à la protection de la diversité des oiseaux et à la promotion du réseau alimentaire vert et bleu.
Twining, C. W.; Weber, C.; Kowarik, C.; Gossner, M. M.; Graham, C. H.; Matthews, B.; Shipley, J. R. (2022) Zum Fressen gern: unsere Gewässer aus der Vogelperspektive, Wasser, Energie, Luft, 114(2), 68-74, Institutional Repository

Urbane Strategien zur Hitzeminderung. Wie wirksam sind blau-grüne Infrastrukturen?

Schwammstadt, grüne Infrastruktur, WSUD, LID, SuDS – für das Konzept, den Wasserhaushalt in der Stadt naturnaher zu gestalten, gibt es viele Namen. All diese Ansätze versprechen verschiedenste naturnahe Servicefunktionen, die für die Adaptation unserer Städte an den Klimawandel eine zentrale Rolle spielen. Dieser Artikel geht der Frage nach, was wir über die Wirkung für die Hitzereduktion solcher «blau-grüner Infrastrukturen» wissen, wie wir diese quantifizieren und effektiv planen können.
Bach, P. M.; Probst, N.; Maurer, M. (2021) Urbane Strategien zur Hitzeminderung. Wie wirksam sind blau-grüne Infrastrukturen?, Aqua & Gas, 101(10), 20-25, Institutional Repository

Reconciling cities with nature: Identifying local Blue-Green Infrastructure interventions for regional biodiversity enhancement

Increasing urbanization degrades quantity, quality, and the functionality of spatial cohesion of natural areas essential to biodiversity and ecosystem functioning worldwide. The uncontrolled pace of building activity and the erosion of blue (i.e., aquatic) and green (i.e., terrestrial) landscape elements threaten existing habitat ranges and movability of wildlife. Local scale measures, such as nature-inspired engineered Blue-Green Infrastructure (BGI) are emerging mitigation solutions. Originally planned to promote sustainable stormwater management, adaptation to climate change and improved human livability in cities, such instruments offer interesting synergies for biodiversity in support of existing ecological infrastructure. BGI are especially appealing for globally declining amphibians, a rich and diverse vertebrate assemblage sensitive to urbanization. We integrated biological and highly resolved urban-rural land-cover data, ensemble models of habitat suitability, and connectivity models based on circuit theory to improve multi-scale and multi-species protection of core habitats and ecological corridors in the Swiss lowlands. Considering a broad spectrum of amphibian biodiversity, we identified distributions of amphibian biodiversity hotspots and four landscape elements essential to amphibian movability at the regional scale, namely i) forest edges, ii) wet-forest habitats, iii) soils with variable moisture and iv) riparian zones. Our work shows that cities can make a substantial contribution (e.g., up to 15% of urban space in the study area) to wider landscape habitat connectivity. We highlight the importance of planning BGI locally in strategic locations across urban and peri-urban areas to promote the permeability and availability of ‘stepping stone’ habitats in densely populated landscapes, essential to the maintenance of regional habitat connectivity and thereby enhancing biodiversity and ecosystem functioning.
Donati, G. F. A.; Bolliger, J.; Psomas, A.; Maurer, M.; Bach, P. M. (2022) Reconciling cities with nature: Identifying local Blue-Green Infrastructure interventions for regional biodiversity enhancement, Journal of Environmental Management, 316, 115254 (14 pp.), doi:10.1016/j.jenvman.2022.115254, Institutional Repository

Integrating biodiversity: a longitudinal and cross-sectoral analysis of Swiss politics

The effective conservation and promotion of biodiversity requires its integration into a wide range of sectoral policies. For this to happen, the issue must receive attention across policy sectors. Yet, we know little about how attention to the issue evolves over time and across sectors. Drawing from the literature on environmental policy integration/mainstreaming and policy process theories, we develop competing hypotheses, expecting either increasing or fluctuating attention to the biodiversity issue. We tested the hypotheses using the case of Swiss politics between 1999 and 2018. Applying a combination of computational methods, we analyze the content of a comprehensive collection of policy documents (n ≈ 440,000) attributed to 20 policy sectors. Comparing the sectors, we find that (1) a persistent increase in attention is the exception, (2) if there is an increase in attention, it is likely to be temporary, and (3) the most common pattern is that of invariant attention over time. Biodiversity integration - if it does happen at all - tends to occur in cycles rather than in steady long-term shifts. This implies that the conservation of biodiversity does not follow the cross-sectoral nature of the problem, but is subject to the dynamics of "politics," where actors, because of limited resources, engage with (aspects of) an issue only for a certain amount of time.
Reber, U.; Fischer, M.; Ingold, K.; Kienast, F.; Hersperger, A. M.; Grütter, R.; Benz, R. (2022) Integrating biodiversity: a longitudinal and cross-sectoral analysis of Swiss politics, Policy Sciences, 55, 311-335, doi:10.1007/s11077-022-09456-4, Institutional Repository

Recent trends in stream macroinvertebrates: warm-adapted and pesticide-tolerant taxa increase in richness

Recently, a plethora of studies reporting insect declines has been published. Even though the common theme is decreasing insect richness, positive trends have also been documented. Here, we analysed nationwide, systematic monitoring data on aquatic insect richness collected at 438 sites in Switzerland from 2010 to 2019. In addition to taxonomic richness, we grouped taxa in accordance with their ecological preferences and functional traits to gain a better understanding of trends and possible underlying mechanisms. We found that in general, richness of aquatic insects remained stable or increased with time. Warm-adapted taxa, common feeding guilds and pesticide-tolerant taxa showed increasing patterns while cold-adapted, rarer feeding guilds and pesticide-sensitive taxa displayed stable trends. Both climate and land-use-related factors were the most important explanatory variables for the patterns of aquatic insect richness. Although our data cover the last decade only, our results suggest that recent developments in insect richness are context-dependent and affect functional groups differently. However, longer investigations and a good understanding of the baseline are important to reveal if the increase in temperature- and pesticide-tolerant species will lead to a decrease in specialized species and a homogenization of biotic communities in the long term.
Gebert, F.; Obrist, M. K.; Siber, R.; Altermatt, F.; Bollmann, K.; Schuwirth, N. (2022) Recent trends in stream macroinvertebrates: warm-adapted and pesticide-tolerant taxa increase in richness, Biology Letters, 18(3), 20210513 (7 pp.), doi:10.1098/rsbl.2021.0513, Institutional Repository

Besserer Biodiversitätsschutz in Blau-Grünen Ökosystemen. Des écosystèmes bleus-verts pour mieux protéger la biodiversité

Obwohl aquatische (blaue) und terrestrische (grüne) Ökosysteme eng miteinander verwoben sind, werden sie oft getrennt voneinander betrachtet und verwaltet. Um Biodiversität Ökosystem-übergreifend besser zu schützen, braucht es integrative Ansätze in Forschung, Praxis und Gesetzgebung.

Bien qu’ils soient interdépendants, les écosystèmes aquatiques (bleus) et terrestres (verts) sont trop souvent appréhendés isolément les uns des autres. Pour que la conservation de la biodiversité soit plus efficace, la recherche, la pratique et la législation doivent dépasser cette approche cloisonnée au profit d’une vision inter-écosystémique.
Moor, H.; Gossner, M. M.; Graham, C.; Hobi, M. L.; Logar, I.; Narwani, A.; Reber, U.; Seehausen, O.; Holdereger, R.; Altermatt, F. (2022) Besserer Biodiversitätsschutz in Blau-Grünen Ökosystemen. Des écosystèmes bleus-verts pour mieux protéger la biodiversité, Nature + Paysage. Natur + Landschaft: Inside, 25-29, Institutional Repository

Blau-grüne Infrastuktur: eine Möglichkeit zur Förderung der biologischen Vielfalt in vom Menschen geprägten Landschaften? Les infrastructures bleues-vertes: une opportunité pour améliorer la biodiversité dans les paysages dominés par l'homme?

Intensiv genutzte Landschaften und Lebensraumfragmentierung sind mitverantwortlich für den Rückgang der Biodiversität, weil Lebensraumqualität und grundlegende biologische Prozesse wie z.B. die Ausbreitung gestört werden. Stetig wachsende Städte als überregionale Barrieren für die Vernetzung natürlicher Lebensräume stellen eine besondere Herausforderung dar (Abb. 1). Wir zeigen am Beispiel von Amphibien auf, wie eine gezielte Platzierung blaugrüner Infrastrukturen die Durchlässigkeit von Städten verbessern könnte und dadurch Lebensräume und Laichgebiete von regionaler Bedeutung besser vernetzt werden. Die Einrichtung blaugrüner Infrastrukturen ist eine vielversprechende Massnahme, um die Anpassung an den Klimawandel zu fördern und die Lebensqualität zu verbessern. Synergien zur Vernetzung der Biodiversität bieten sich auf lokaler und regionaler Ebene an.

L'utilisation intensive des paysages et la fragmentation des habitats sont en partie co-responsables du déclin de la biodiversité, dans la mesure où la qualité des habitats et des processus biologiques fondamentaux tels que la dispersion sont perturbés. L'urbanisation croissante constitue un défi particulier dans ce contexte, notamment en tant qu'obstacle transrégional à la connectivité des habitats naturels. En prenant l'exemple des amphibiens, nous montrons comment la planification ciblée d'infrastructures bleuesvertes pourrait améliorer la perméabilité des villes en reliant mieux les habitats naturels et les sites de reproduction d'importance régionale. L'installation d'infrastructures bleues-vertes est une mesure prometteuse qui est actuellement planifiée dans de nombreuses villes surtout pour promouvoir l'adaptation au changement climatique ainsi que pour l'amélioration de la qualité de vie. Cependant, des synergies pour la mise en réseau de la biodiversité sont aussi disponibles non seulement à niveaux local mais aussi régional.
Donati, G. F. A.; Bolliger, J.; Psomas, A.; Maurer, M.; Bach, P. M. (2021) Blau-grüne Infrastuktur: eine Möglichkeit zur Förderung der biologischen Vielfalt in vom Menschen geprägten Landschaften? Les infrastructures bleues-vertes: une opportunité pour améliorer la biodiversité dans les paysages dominés par l'homme?, Nature + Paysage. Natur + Landschaft: Inside, 41-44, Institutional Repository

Biodiversitätsschutz dank Ökosystem-übergreifendem Denken. Forschungsinitiative Blau-Grüne Biodiversität (BGB)

Aquatische und terrestrische Ökosysteme sind eng miteinander verknüpft - sowohl durch die Bewegungen von Organismen wie auch durch den Austausch von Nährstoffen oder Schadstoffen. Dennoch werden in der Regel Wasser- und Land-Ökosysteme isoliert voneinander betrachtet und verwaltet. Diese Silo-Mentalität in Forschung, Praxis und Gesetzgebung behindert integrative Ansätze für den effektiveren Schutz der Biodiversität.
Moor, H.; Gossner, M. M.; Graham, C.; Hobi, M. L.; Holderegger, R.; Reber, U.; Altermatt, F.; Logar, I.; Matthews, B.; Narwani, A.; Seehausen, O.; Shipley, R. (2021) Biodiversitätsschutz dank Ökosystem-übergreifendem Denken. Forschungsinitiative Blau-Grüne Biodiversität (BGB), Aqua & Gas, 101(12), 44-49, Institutional Repository

Reber, U., Fischer, M., Ingold, K., Kienast, F., Hersperger, A., & Grütter, R. (2021). Die vielen Gesichter der Biodiversitätspolitik. Hotspot, 44, 9.
HOTSPOT 44.2021 deutsch WEB 31.10.2021.pdf (scnat.ch)

Roth L., Bolliger J., Donati G. 2021. Auswirkungen von zukünftigen Landnutzungsszenarien auf Amphibien im Kanton Aargau. N+L Inside 3/21

Auszeichnungen

Blue-Green Biodiversity
Forschungsinitiative von Eawag & WSL

   

Kontakte

Co-Leiter der Forschungsinitiative

ddd

Prof. Dr. Florian Altermatt Tel. +41 58 765 5592 E-Mail senden

   Prof. Dr. Catherine    Graham
   WSL
   Tel. +41 44 739 23 61

Medienanfragen

Bärbel Zierl, Kommunikation Eawag
Lisa Bose, Kommunikation WSL

Überblick und Ausblick

Events

28.Aug. - 02.09.​2022,
8:30 Uhr
International conference center, Geneva, Switzerland
Blue-Green Biodiversity at INTECOL
08.11.​2022,
9:00 Uhr
Haus der Universität, Bern
BGB-BAFU Workshop on Blue-Green Biodiversity

Bridging science and society on Blue-Green Biodiversity

Blue-Green Biodiversity Forschungsinitiative auf Youtube

Blue-Green Biodiversity in den Medien

Wie Biber Fauna und Flora verändern
SRF-Radiobeitrag ab 18:27