Bachelorarbeit

Auswirkungen des Spätfrostereignis im Mai 2011 auf Grünlandbestände unterschied-licher Diversität im Raum Bayreuth – eine Analyse auf Basis räumlich hochauflösender Satellitendaten.

Lukas Wiesner (01/2013-08/2013)

Betreuer: Jürgen Kreyling, Carl Beierkuhnlein

Im Mai 2011 kam es infolge eines Spätfrostereignis zu enormen Schäden an der Vegetation. Im Zuge des Klimawandels werden sich die Auswirkungen derartiger Extremereignisse aufgrund von höheren Frühjahrestemperaturen und einen damit verbundenen schnelleren Fortschritt der Phänologie verstärken. Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen dieses Spätfrostereignis auf unterschiedlich diversen Grünlandbeständen in der Umgebung von Bayreuth, mit Hilfe von kalibrierten, räumlich hoch-auflösenden Fernerkundungsdaten (RapidEye). Hierfür wurden mehrere Datenquellen herangezogen um die Effekte verschiedener Parameter auf Unterschiede des NDVI vor und nach dem Spätfrostereignis herauszustellen. Es konnte auf Kartierungsergebnisse für Grünland - um Unterschiede zwischen Flächen unterschiedlicher Diversität zu untersuchen – sowie auf ein digitales Höhenmodell (DGM25) und Informationen zur nächtlichen Oberflächentemperatur (MODIS) zurückgegriffen werden. Die Ergebnisse zeigten teils deutliche Rückgänge des NDVI, bei der vor allem die räumliche Lage der Flächen eine große Rolle für die Unterschiedlichkeit der Betroffenheit spielte. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass hauptsächlich mittlere Höhenlagen (400m – 475m) in ihrer Entwicklung gestört wurden. Überraschende Ergebnisse lieferte die Auswertung der MODIS-Daten. Hier zeigte sich, dass Flächen die während des gesamten Zeitraums der nächtlichen Spätfröste (3. - 5. Mai) der größten Frostexposition unterlagen, sich deutlich positiver entwickelten als andere die nur während einer einzelnen Nacht Minusgraden ausgesetzt waren. Außerdem konnten signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Biotoptypen nachgewiesen werden, deren Einfluss allerdings im Vergleich zu anderen Parametern deutlich in den Hintergrund trat. So wurde aufgezeigt, dass artenärmere Intensivwiesen einen stärkeren Rückgang des NDVI verzeichneten als Flächen mit höherer Diversität. Gleichzeitig traten bei den Intensivwiesen auch starke positive Entwicklungen auf, was für deren hohe Produktivität im ungestörten Zustand spricht. Die beobachteten Rückgänge des NDVI deuten auf eine Schädigung des Grünlands durch das Spätfrostereignis hin. Dabei war es möglich die aufgezeigten Veränderungen weitgehend zu erklären. Jedoch konnte, aus Mangel an ausreichender Grundlagenforschung, keine verlässliche Bestätigung stattfinden, ob derartige Entwicklungen nicht auch natürlicher Weise auftreten. Im Bezug auf die hohe erklärende Varianz der räumlichen Lage wurden weitere Fragen aufgeworfen worden, inwiefern noch andere Faktoren, wie die Phänologie oder kleinräumige Minimumtemperaturen, eine Rolle spielen könnten.