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.

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

23. März 2022

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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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

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
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
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
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
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
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
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
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
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
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

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

Medienanfragen

Bärbel Zierl, Kommunikation Eawag
Lisa Bose, Kommunikation WSL

Events

28.Aug. - 02.09.​2022,
8:30 Uhr
International conference center, Geneva, Switzerland
08.11.​2022,
9:00 Uhr
Haus der Universität, Bern

Bridging science and society on Blue-Green Biodiversity

Blue-Green Biodiversity in den Medien

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