Szenariobasierte Prognose und Optimierung des ökologischen Grünflächennetzes unter Landnutzungsdynamik: Eine Fallstudie der Metropolregion Nanjing, China

Warum städtische Grünflächen wichtig sind

Wenn Städte nach außen und nach oben wachsen, gehen oft Felder, Wälder und Feuchtgebiete verloren. Diese grünen Bereiche sind jedoch nicht nur hübsche Kulisse: Sie kühlen Viertel, reinigen Luft und Wasser, unterstützen die Tierwelt und erhöhen die Lebensqualität in Städten. Diese Studie untersucht die schnell wachsende Metropolregion Nanjing im Osten Chinas und stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Wenn wir für die künftige Entwicklung unterschiedliche Wege wählen, wie verändert das das Netzwerk aus Grünflächen, das die Umwelt der Region gesund erhält — und welche Mischung aus Politiken schützt am besten sowohl die Natur als auch die Wirtschaft?

Vier mögliche Zukunftsszenarien für eine wachsende Region

Die Forschenden untersuchten vier Handlungsstränge dafür, wie Land im Jahr 2035 genutzt werden könnte. Das erste, „Business as usual“, setzt frühere Trends fort, wobei Städte über nahegelegene Ackerflächen und verstreute Grünflächen hinauswachsen. Ein zweites Szenario, mit Fokus auf rasche wirtschaftliche Entwicklung, treibt Bau- und Industrieflächen noch stärker voran und maximiert die Erträge pro Quadratkilometer Land. Ein dritter Handlungsstrang stellt den ökologischen Schutz in den Vordergrund, erweitert Wälder, Feuchtgebiete und Gewässer und begrenzt das Bauen. Das vierte zielt auf Ausgewogenheit: Es versucht, wirtschaftliche Erträge und ökologische Vorteile gleichzeitig zu steigern, statt eine Seite zu bevorzugen.

Wie das Team die Landschaft von morgen simulierte

Um diese Zukünfte zu untersuchen, verband das Team mehrere fortgeschrittene Kartierungs- und Modellierungswerkzeuge. Ein Modelltyp schätzte, wie viel Fläche jede Kategorie — etwa Ackerland, Wald oder Stadt — unter unterschiedlichen politischen Zielen einnehmen sollte. Ein anderes „wuchs“ diese Kategorien über ein Raster und simulierte, wie Stadtblöcke, Felder und Wälder in realistischen, zusammenhängenden Mustern expandieren oder schrumpfen würden. Die Autorinnen und Autoren überprüften ihren Ansatz, indem sie testeten, wie gut sich aus älteren Daten die tatsächliche Landnutzungskarte der Region für 2020 rekonstruieren ließ; die Übereinstimmung war stark, was Vertrauen gab, dieselben Methoden bis 2035 vorausblicken zu lassen.

Das verborgene Netz grüner Verbindungen nachzeichnen

Sobald sie Zukunftskarten der Landnutzung hatten, wandelten die Forschenden diese Karten in ein Bild des grünen Lebenserhaltungssystems der Region um, das als ökologisches Grünflächennetz bezeichnet wird. Zuerst identifizierten sie die wichtigsten „Quell“-Gebiete: große Wald-, Grasland-, Feuchtgebiet- und Stadtparkflächen, die groß genug sind, um Wildtieren und ökologischen Prozessen Raum zu bieten. Danach berechneten sie, wie schwierig es für Tiere und andere Organismen wäre, sich über Teile der Landschaft zu bewegen, wobei sie steile Hänge, dichte Stadtgebiete und unterschiedliche Landnutzungen berücksichtigten. Mithilfe dieser „Widerstands“-Oberfläche zeichneten sie die Pfade mit geringsten Kosten — also die vermutlich einfachsten Routen, die Tiere nehmen würden — nach, um die grünen Quellen mit Korridoren aus Vegetation und Wasser zu verbinden.

Was unter verschiedenen politischen Entscheidungen passiert

Die vier Zukunftsszenarien erzeugten sehr unterschiedliche grüne Netzwerke. Unter Business as usual und schneller wirtschaftlicher Entwicklung dehnten sich Siedlungsflächen stark aus, besonders entlang des Jangtse und um große Städte. Einige kleine Grünflächen verschmolzen zu größeren Blöcken, doch viele Verbindungen zwischen ihnen gingen verloren. Anzahl und Länge ökologischer Korridore nahmen ab, und das Gesamtnetz wurde einfacher, mit weniger Schleifen und Ausweichrouten für die Tierbewegung, falls ein Pfad blockiert wird. Im Gegensatz dazu wuchsen im ökologischen Schutz- und im ausgewogenen Szenario Wälder, Feuchtgebiete und Gewässer, besonders in zentralen Hügellagen und wasserreichen Ebenen. Die Zahl der grünen Quellen und Korridore stieg, das Netzwerk wurde komplexer und besser verbunden, und es entstanden mehr alternative Wege, wodurch das System widerstandsfähiger gegen Störungen wurde.

Den realen Sweet Spot finden

Ein zentrales Ergebnis ist, dass das rein wachstumsorientierte Szenario zum schwächsten und anfälligsten grünen Netzwerk führte, obwohl es in Bezug auf Korridorlänge und Widerstand am günstigsten zu realisieren war. Das ökologische Schutzszenario schuf das stärkste, komplexeste Netz an Grünflächen, ging jedoch deutlich zulasten des wirtschaftlichen Outputs. Das ausgewogene Szenario verbesserte hingegen sowohl die ökologische Gesundheit als auch die wirtschaftlichen Erträge im Vergleich zur Gegenwart, indem es Schlüssel-Feuchtgebiete und Wälder bewahrte und wiederherstellte und gleichzeitig Städten Raum zur Expansion ließ. Für eine nichtfachliche Beobachterin ist die Botschaft klar: Die Art, wie wir heute Land nutzen, legt die grünen Lebensadern von morgen fest. Eine sorgfältig austarierte Balance zwischen Entwicklung und Naturschutz — statt das eine oder andere um jeden Preis zu verfolgen — gibt Metropolregionen wie Nanjing die beste Chance, sowohl wohlhabend als auch ökologisch widerstandsfähig zu bleiben.

Zitation: Liu, W., Zhao, Y., Bai, X. et al. Scenario-based prediction and optimization of greenspace ecological network under land-use dynamics: a case study of Nanjing metropolitan area, China. Sci Rep 16, 12761 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40732-y

Schlüsselwörter: städtische Grünflächen, Landnutzungsplanung, ökologische Korridore, metropolitane Nachhaltigkeit, Urbanisierung in China