Steigende Lebenserhaltungskosten für Insekten: Energiebedarf nimmt mit dem Klimawandel zu

Die tierischen Projekt-Mitarbeiterinnen: Feldwespen der Art Polistes biglumis aus den Alpen beim Teilen der Beute und Kühlen des Nestes mit Wassertropfen. Auch Polistes dominula aus dem österreichischen und italienischen Tiefland sowie Polistes gallicus aus Italien wurden rekrutiert. Foto: Uni Graz/Stabentheiner

Es klingt paradox: Wird das Klima wärmer, brauchen Insekten mehr Energie. Das zeigen Biolog:innen der Universität Graz am Beispiel von Feldwespen der Gattung Polistes. Deren begattete Königinnen verbringen die kalte Jahreszeit in versteckten Winterquartieren und leben von den im Herbst angelegten Reserven. „Eine besondere Stoffwechseleigenschaft von Insekten ist, dass ihr Energiebedarf im Ruhezustand mit steigender Außentemperatur exponentiell zunimmt“, sagt Anton Stabentheiner, Erstautor der Studie, die kürzlich im Journal of Comparative Physiology B veröffentlicht wurde.

„Erhöht sich durch warmes Wetter während der Winterruhe der Energiebedarf von Insekten, kann das zur vorzeitigen Erschöpfung ihrer Reserven führen. Das bedeutet, dass sie im Sommer mehr Nahrung beschaffen müssen, um dieses Defizit aufzuholen, sowohl für den eigenen Stoffwechsel als auch für die Aufzucht des Nachwuchses“, erklärt Anton Stabentheiner.
Ergebnis der Studie sind unter anderem konkrete Zahlen: „Unsere Untersuchungen lassen für einen Temperaturanstieg von zwei Grad Celsius einen um 26 bis 33 Prozent höheren Energiebedarf nur für die Überwinterung erwarten“, berichtet Helmut Kovac, Mitautor der Publikation. Für den Sommer rechnen die Biologen mit einer Steigerung von 12 bis 24 Prozent.
Die jüngsten Forschungen ergaben, dass die Feldwespen mit den im Frühjahr verbleibenden Energiereserven ihren Basisstoffwechsel zwar einen ganzen Sommer lang betreiben könnten, die täglichen Flugzeiten für Nestbau und Nahrungssuche aber auf wenige Stunden beschränkt wären. Detaillierte Messungen zeigen: „Für einen neuen Nestbau könnten die Fettreserven auch in Klimaszenarien von zwei Grad Erwärmung und mehr noch ausreichen. Die nach einem warmen Winter stärker erschöpften Kohlenhydrat- bzw. Zuckerreserven stellen aber ein großes Problem dar. Denn für viele Stoffwechselfunktionen, etwa im Nervensystem und in der Muskulatur, ist eine Basisversorgung mit Zucker unabdingbar“, führen die Wissenschaftler aus.
Somit belegt die Studie, dass neben schrumpfenden Lebensräumen und Pestiziden auch der Klimawandel den Insekten das Leben schwer macht.

Dem Forschungsteam der Arbeitsgruppe Öko-Physiologie und Öko-Ethologie gehören neben den Projektleitern Helmut Kovac und Anton Stabentheiner auch Helmut Käfer, Edith Stabentheiner, Regina Willfurth und Astrid Bay Amstrup an.

Publikationen
Stabentheiner et al.: The costs of overwintering in paper wasps (Polistes dominula and Polistes gallicus): the use of energy stores. Journal of Comparative Physiology B (2024).
https://doi.org/10.1007/s00360-024-01540-w

Kovac et al.: The Impact of Climate on the Energetics of Overwintering Paper Wasp Gynes (Polistes dominula and Polistes gallicus). Insects (2023).
https://doi.org/10.3390/insects14110849

Gudrun Pichler

Weitere Artikel

Angst oder Anpacken? Wie Klimaberichterstattung in der Gesellschaft wirkt

Die Zahl der Hitzetoten steigt, Extremwetter verursacht immer häufiger Naturkatastrophen, und in Dürreperioden wird das Wasser knapp. Bedrohliche Szenarien, die fast tagtäglich in den Medien für Schlagzeilen sorgen. Was macht das mit den Menschen? Fördert es klimafreundliches Verhalten oder eher Fatalismus? Forschende der Uni Graz untersuchen in einem vom österreichischen Wissenschaftsfonds FWF finanzierten Projekt das Wechselspiel zwischen Klimaberichterstattung und ihrer gesellschaftlichen Wirkung. Ziel ist, die mediale Debatte als Werkzeug zu nutzen, um motivierend den grünen Wandel voranzutreiben und Existenzangst oder gar Hoffnungslosigkeit zu überwinden.

Mobil für Forschung und Klimaschutz

Bis 2030 will die Universität Graz ihre Treibhausgasemissionen um über zwei Drittel reduzieren und bis 2040 klimaneutral sein. Rund 30 Prozent ihres aktuellen CO2-Fußabdrucks aus dem Bereich Mobilität entfallen auf internationale Dienstreisen ihrer Mitarbeiter:innen. Hier effektive Einsparungen zu erreichen, ohne den für exzellente Forschung und Wettbewerbsfähigkeit unerlässlichen Austausch zu gefährden, ist eine große Herausforderung. Ein Team des Wegener Centers der Uni Graz liefert mit der Berechnung und Auswertung von Reisedaten des wissenschaftlichen Personals eine wertvolle Grundlage für die Umsetzung zielführender Maßnahmen. Die Ergebnisse decken Muster auf, die sich auch auf andere Universitäten und Organisationen übertragen lassen, wie Vergleiche mit weiteren einschlägigen Studien nahelegen.

Bringt Wasserstoff die Wende?

„Wasserstoff“ lautet das Zauberwort, mit dem sich große Hoffnungen auf eine klimaneutrale Zukunft verbinden. Dem häufigsten chemischen Element des Universums wird nicht zum ersten Mal Aufmerksamkeit zuteil. Bereits Ende der 1950er-Jahre löste der britische Ingenieur Francis Bacon mit der Entwicklung von Brennstoffzellen einen ersten Hype aus. Weitere folgten. Seit dem Pariser Klimaabkommen 2015 mit dem Ziel der Dekarbonisierung sind die Erwartungen, die Wasserstoff weckt, so groß wie nie zuvor. Wird der aktuelle Hype auch wieder abflauen? „Diesmal ist die Dynamik eine andere“, sagt Michael Kriechbaum. „Über 40 Länder haben bereits eine Wasserstoff-Strategie veröffentlicht. Weltweit über 1000 geplante Projekte mit einem Gesamtvolumen von fast 225 Milliarden Euro und steigende Investitionen in Start-ups belegen das“, so der Sozialwissenschaftler, der an der Uni Graz und TU Graz forscht.

Wetterextreme besser verstehen: Uni Graz unterstützt ESA-Mission EarthCARE

Wie beeinflussen Treibhausgase, Wolken und Schwebeteilchen die vertikale Strahlung in der Erdatmosphäre? Welche Rolle spielt das für die globale Erwärmung und das Auftreten von Extremwetterereignissen? Daten zur Beantwortung dieser Fragen soll die ESA-Mission EarthCARE liefern. Am 29. Mai 2024 startete der neue Satellit als Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Weltraumbehörde ESA und der Japanischen Raumfahrtbehörde JAXA. Unterstützung erhält die Mission unter anderem durch das 3D-Klimaforschungslabor WegenerNet der Universität Graz.