LIMO – Landnutzung und integrierte Modellierung

Das Forschungsprojekt untersucht die Dynamiken von Landnutzungsänderungen und deren Auswirkungen auf Ökosystemleistungen und Biodiversität.

Hintergrund

Ökosysteme unterliegen vielerorts einem starken (lokalen) Nutzungsdruck, z.B. durch intensive Landwirtschaft. Gleichzeitig werden Ökosysteme von globalen Prozessen wie dem Klimawandel beeinflusst. Es stellt sich die Frage, wie Konflikte, die aus unterschiedlichen Ansprüchen an die Leistungen der Ökosysteme entstehen, vermieden oder vermindert werden können.

Forschungsansatz

Zur Analyse der auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen stattfindenden Prozesse sowie deren Ursachen, Dynamiken und Effekte setzt das Projektteam integrierte Modellierungsmethoden ein. Auf Grundlage eines sozial-ökologischen Systemverständnisses werden hiermit sozial- und naturwissenschaftliche Erkenntnisse zusammengeführt und analysiert. Besondere Bedeutung für diese integrierte Betrachtungsweise kommt dem Konzept der Ökosystemleistungen zu. Diese erwachsen aus Ökosystemfunktionen, wie etwa der Versorgung mit Nahrung, und werden durch menschliches Handeln nutzbar gemacht. Dynamiken der Landnutzung und Ressourcenmanagements machen menschliches Handeln in der Landschaft sichtbar und bilden zusammen mit Ökosystemleistungen den konzeptionellen Rahmen von LIMO.

In den Arbeiten werden neben wichtigen Versorgungsleistungen (z.B. Nahrung und Wasser) auch weitere Ökosystemleistungen (bspw. kulturelle wie Ästhetik, Erholungs- und Freizeitfunktion) betrachtet. Die Bandbreite, in der diese Ökosystemleistungen von Menschen genutzt werden, ist groß und führt regelmäßig zu Konflikten zwischen verschiedenen Nutzungsansprüchen. Diese Konflikte können Beeinträchtigungen (aber auch Begünstigungen) von relevanten Ökosystemfunktionen sowie von Natur- und Artenschutz sein. Während wirtschaftliche Interessen und die Schaffung von Arbeitsplätzen für den Abbau von Bodenschätzen sprechen können, mögen Bewohner und Touristen sauberes Wasser, eine naturverträgliche Landwirtschaft und Möglichkeiten der Naherholung bevorzugen. Diese Nutzungsarten können verschiedene ökologische Prozesse wie die Mobilität von Wildtieren, Samenausbreitung und Reproduktion beeinträchtigen oder fördern.

Methodisch arbeitet das Projektteam an der Weiterentwicklung und Kombination verschiedener Modellansätze, die Daten verschiedener disziplinärer Herkunft, Formate und Skalenebenen integrieren können. Beispiele hierfür sind Bayes’sche Netze, Agentenbasierte und Systemdynamische Modelle. Diese integrierte Betrachtung soll zu einem besseren Verständnis der sozial-ökologischen Systeme beitragen und eine Grundlage bilden, um umsetzbare und wirkungsvolle Handlungs- und Managementstrategien zu entwickeln.

Projektpartner

• Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung (SGN), Frankfurt am Main (Leitung)
• Goethe-Universität, Frankfurt am Main

Finanzierung

Finanzierung aus Kooperationsmitteln von Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung und Eigenmitteln. 

Publikationen

Brinkmann, Katja/Daniel Kübler/Stefan Liehr/Andreas Bürkert (2021): Agent-based modelling of the social-ecological nature of poverty traps in southwestern Madagascar. Agricultural Systems 190, 103125

Lütkemeier, Robert/Meed Mbidzo/Stefan Liehr (2021): Water security and rangeland sustainability: Transdisciplinary research insights from Namibian-German collaborations. South African Journal of Science 117 (1/2), 7773

Plank, Christina/Stefan Liehr/Diana Hummel/Dominik Wiedenhofer/Helmut Haberl/Christoph Görg (2021): Doing more with less: Provisioning systems and the transformation of the stock-flow-service nexus. Ecological Economics 187, 107093

Schneider, Florian D./Denise Margaret S. Matias/Stefanie Burkhart/Lukas Drees/Thomas Fickel/Diana Hummel/Stefan Liehr/Engelbert Schramm/Marion Mehring (2021): Biodiversity conservation as infectious disease prevention: why a social-ecological perspective is essential. Global Sustainability 4 (e13), 1-6