KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Nach den verheerenden Bränden in Russland macht der NABU auf die alarmierenden Folgen für das Weltklima aufmerksam.

Ein feuchtes Moor kann nicht brennen – Foto: Dohduhdah / Wikipedia

Nach Schätzungen von Prof. Florian Siegert vom GeoBio-Center der Ludwig-Maximilians-Universität in München könnten allein durch die Torfbrände in Russland zwischen 30 und 100 Millionen Tonnen klimaschädliches Kohlendioxid entstanden sein. Das entspricht in etwa vier bis zwölf Prozent der CO2-Jahresemission Deutschlands. Diese erste Auswertung basiert auf zunächst gering aufgelösten Satellitendaten. Um das gesamte Ausmaß der Katastrophe detailliert zu erfassen bedarf es dringend weiterer Forschung. Thomas Tennhardt, NABU-Vizepräsident und Leiter des Fachbereichs Internationales: „Die Torfbrände hatten nicht nur schlimme Auswirkungen für die Menschen und Tiere in der Region. Die Gefahr für das Klima wird durch die freigesetzten Rußpartikel noch verstärkt. Sie halten sich sehr lang in der Atmosphäre und können bis zur Arktis getragen werden, wo sie die Eisschmelze weiter beschleunigen.“

Wochenlang brannten im Umland von Moskau nicht nur Wälder, sondern auch Torfmoore. Die dadurch entstandene extreme Feinstaubbelastung kostete vermutlich Tausende von Menschen das Leben. Der dichte Qualm aus brennenden Mooren enthält große Mengen des äußerst gefährlichen Kohlenstoffmonoxids und klimaschädliches Kohlendioxid. Die daraus resultierende Schadstoffbelastung ist um ein Vielfaches höher als die aus brennenden Wäldern. Die russischen Torfmoore wurden seit den dreißiger Jahren flächendeckend für eine wirtschaftliche Nutzung trockengelegt. Um das Entstehen von Torfbränden künftig zu verhindern und die Funktionstüchtigkeit dieser Ökosysteme zu sichern, müssen die ehemaligen Torfmoore wieder vernässt werden.

Aus NABU-Sicht ist es daher notwendig, in den betroffenen Regionen in Russland ein Konzept zur Wiederherstellung der Moore zu starten. Dies schließt nicht zwangsläufig eine weitere Nutzung aus. Felix Grützmacher, NABU-Referent für Moorschutz: „In Deutschland zeigen solche Projekte bereits vielversprechende Ergebnisse. Bei der wirtschaftlichen Nutzung von zum Beispiel Schilf als Brenn- oder Baustoff kann der Boden nass bleiben und die Gefahr von Feuern ist gebannt. Dies wäre nicht nur ein Beitrag für den Klimaschutz, sondern hätte positive Effekte für viele Tier- und Pflanzenarten.

Wird das Eis auf dem Nordpolarmeer immer dünner? Forschungsflugzeug Polar 5 misst Meereiseisdicke nördlich von Grönland.

Die Polar 5 auf dem Eis vor dem Start zu einem Messflug – (c) Johannes Käßbohrer / AWI

Die Meereisausdehnung in der Arktis wird im September ihr jährliches Minimum erreichen. Prognosen lassen vermuten, dass es nicht so gering ausfallen wird wie im Jahr 2007, dem Jahr der geringsten Ausdehnung seit Satelliten diese aufzeichnen. Meereisphysiker vom Alfred-Wegener-Institut sorgen sich trotzdem um das langjährige Gleichgewicht im Nordpolarmeer. Sie haben Indizien dafür, dass die Masse des Meereises schwindet, weil seine Dicke abnimmt. Um dies zu belegen, messen sie derzeit die Eisdicke nördlich und östlich von Grönland mit dem Forschungsflugzeug Polar 5. Ziel der gut einwöchigen Kampagne ist es, den Export von Meereis aus der Arktis zu bestimmen. Hierüber findet etwa ein Drittel bis die Hälfte des Süßwasserexports aus dem Nordpolarmeer statt – ein wichtiger Antriebsfaktor im globalen Ozeanströmungssystem.

Die Frage, wann die Arktis im Sommer eisfrei sein wird, beschäftigt die Meereismodellierer um Prof. Dr. Rüdiger Gerdes vom Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft schon seit längerem. Satelliten erfassen die Ausdehnung des arktischen Eises seit mehr als 30 Jahren. Für die Bilanz, wie viel Meereis es gibt, ist neben der flächigen Ausdehnung auch die Dicke des Eises entscheidend. Diese lässt sich bisher jedoch nur vor Ort bestimmen: Beispielsweise mit Hilfe des so genannten EM-Bird, einem elektromagnetischen Messgerät, das Helikopter oder Flugzeuge in geringer Höhe über das Eis schleppen. Für Gerdes eine ganz besondere Aufgabe, denn gewöhnlich modelliert er seine Prognosen am heimischen Computer. Die Messkampagne mit dem Forschungsflugzeug Polar 5 des Alfred-Wegener-Instituts führt ihn jetzt erstmalig auf Expedition in die Arktis. „Ich bin sehr gespannt auf die Ergebnisse der Eisdickenmessungen“, so Gerdes. „Nur wenn wir wissen, wie das Eis unterschiedlicher Dicken verteilt ist, können wir berechnen, wie viel Süßwasser aus dem Nordpolarmeer über Eis abtransportiert wird.“

Ungefähr 3000 Kubikkilometer Eis driften jährlich aus dem Nordpolarmeer, das entspricht etwa 2700 Milliarden Tonnen. Das Eis exportiert Süßwasser, das über Flüsse und durch Niederschläge ins Nordpolarmeer gelangt. So wird dessen Salzgehalt aufrechterhalten, der langfristig konstant war. Der weltweit beobachtete Temperaturanstieg ist in den arktischen Breiten besonders ausgeprägt. Seit mehreren Jahren beobachten Forscher, dass das Eis immer dünner wird. Dadurch speichert und exportiert es weniger Süßwasser, und der Salzgehalt (auch als Salinität bezeichnet) des Arktischen Ozeans nimmt ab. Dies beeinflusst einerseits alle Lebewesen, die sich an die Bedingungen angepasst haben. Andererseits wirken sich Änderungen in der Salinität auch auf Strömungsmuster der globalen Ozeanzirkulation und damit den meridionalen Wärmetransport aus. Bei der Messkampagne TIFAX (Thick Ice Feeding Arctic Export) interessiert die Wissenschaftler besonders das mehrere Meter dicke, mehrjährige Eis, das vor allem an der Nordküste Grönlands vorkommt. „Hier von Station Nord aus die Messflüge zu starten, ist ein besonderes Abenteuer“, berichtet Gerdes von einer der nördlichsten Messstationen der Welt. „Mit dem hoch technisierten Forschungsflugzeug durch nahezu unbesiedelte Gebiete der Arktis zu fliegen ist ein starker Kontrast zu meiner Modellierungsarbeit am Computer.“

Nach dem Höhepunkt der letzten Eiszeit vor rund 21000 Jahren folgten die Mammuts den sich zurückziehenden Gletschern in kühlere Regionen der Nordhalbkugel.

Mammuts starben aufgrund des Klimawandels aus – Abbildung: Mauricio Anton / Wikipedia

Dort starben die beeindruckenden Tiere sowie weitere große Säuger wie Wollnashorn und Höhlenlöwe vor etwa 11000 Jahren aus. Für dieses Massensterben wurden lange Zeit vor allem eiszeitliche Jäger verantwortlich gemacht. Jetzt belegt eine aktuelle Studie: Der Mensch war wahrscheinlich nicht die Hauptursache für das Aussterben der Eiszeitriesen. Der Grund war wohl vielmehr das sich verändernde Klima.
Die bisher umfangreichste Untersuchung über Klima und Vegetation der Nordhalbkugel während der letzten Eiszeit wurde im renommierten Fachjournal „Quarternary Science Reviews“ veröffentlicht. Neben Wissenschaftlern aus England und Schweden ist auch der kürzlich an das Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) berufene Professor Thomas Hickler daran beteiligt. Der Leiter des Projektbereichs “Dynamische Biosphäre und Klimavariabilität” sagte: „Die so genannte Megafauna hat bereits frühere Warmzeiten überlebt. Deshalb gingen bisher viele davon aus, dass die menschliche Jagd die Hauptursache für ihr Aussterben war. Unsere Ergebnisse bestätigen jedoch Untersuchungen der letzten Jahre, die dem Klima die größere Rolle beimessen.“

Anhand von Pollendaten und Computersimulationen untersuchten die Wissenschaftler die durch den damaligen Klimawandel verursachten Veränderungen der Vegetation während und nach der Eiszeit. Die Ergebnisse belegen eindrucksvoll, wie sich der Lebensraum – parallel zu steigenden Temperaturen, bei zunehmender Feuchtigkeit und dem gleichzeitigen Anstieg des Kohlendioxidgehalts in der Atmosphäre – verändert hat. Die Produktivität der Ökosysteme nahm dabei insgesamt zu. Die für die einst riesige Eiszeitsteppe typische krautige Biomasse, von der sich Eiszeitriesen wie Wollmammut und Wollnashorn ernährt hatten, wurde durch Wälder und Tundren verdrängt und ging stark zurück. Die großen Säugetiere fanden deshalb immer weniger Nahrung – was schließlich, in Kombination mit der Bejagung durch den Menschen, zu ihrem Aussterben führte. Und ohne die großen Pflanzenfresser fehlte auch Fleischfressern wie Höhlenlöwen und Höhlenbären die Beute, sie verschwanden ebenfalls.

Thomas Hickler sieht in diesen eiszeitlichen Ereignissen eine Parallele zur heutigen Zeit. Im Hinblick auf die Bedrohung von Arten und Lebensräumen äußert der BiK-F-Wissenschaftler: „Die Auswirkungen der Kombination aus Klimawandel und menschlicher Einflussnahme auf die Ökosysteme könnte auch in naher Zukunft zu Massenaussterben führen, zumal es wahrscheinlich noch deutlich wärmer wird als damals. Außerdem greift der Mensch heute viel stärker in die Umwelt ein als damals durch die Jagd. Land- und Forstwirtschaft nehmen bereits zirka 50 Prozent der Landoberfläche in Anspruch, und immer mehr Menschen konkurrieren mit der Artenvielfalt um das, was noch übrig ist.“

Originalpublikation:

Judy R.M. Allen, Thomas Hickler, Joy S. Singarayer, Martin T. Sykes, Paul J. Valdes, Brian Huntley,: Last glacial vegetation of northern Eurasia. – Quaternary Science Reviews doi:10.1016/j.quascirev.2010.05.031.

Wissenschaftler der Universität Trier wollen einen bedeutenden Beitrag zum Verständnis des Klimasystems in der Arktis leisten.

Die Polar 5 auf dem Eis – (c) Johannes Käßbohrer / AWI

Dazu wurde eine dreiwöchige Messkampagne im Rahmen des Trierer Projekts IKAPOS unter der Leitung von Prof. Günther Heinemann (Umweltmeteorologie) in Nordgrönland durchgeführt. Mit dem speziell für meteorologische Messungen instrumentierten Forschungsflugzeug „POLAR 5“ wurden bei Flügen über Gletschern in Nord- und Westgrönland sowie über Meereis und Ozean im Bereich der Nares-Straße zwischen Kanada und Grönland Messdaten erhoben. Die Expeditionsbasis befand sich im Inuit-Dorf Qaanaaq, in dem 600 Einwohner leben. Hauptziel der Messungen war die quantitative Erfassung von Austauschprozessen zwischen Eis- bzw. Ozeanoberfächen und der Atmosphäre.
Die Messungen dienen zum Verständnis des arktischen Klimasystems und der Klimamodellierung in polaren Regionen. Die Flugzeugmessungen wurden durch das Alfred-Wegener-Institut gefördert, die Auswertungen finden im Rahmen eines Projekts der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) statt und werden etwa zwei Jahre dauern.

Teile der Arktis haben sich im letzten Jahrhundert deutlich abgekühlt. Seit 1990 steigen die Temperaturen jedoch auch dort stark an.

Probenentnahme an Baum auf Halbinsel Kola in NW-Russland – Foto: Michael Friedrich / Institut für Botanik, Uni Hohenheim

Das geht aus einer Rekonstruktion der Sommertemperaturen der letzten 400 Jahre mit Hilfe von Baumringen aus Regionen nördlich des Polarkreises hervor. Dazu analysierten deutsche und russische Forscher das Baumwachstum mit Hilfe von Jahresringen von der russischen Kola-Halbinsel und verglichen es mit drei ähnlichen Untersuchungen von anderen Orten in der Arktis.

Seit dem Jahre 1600 hat die rekonstruierte Sommertemperatur auf Kola in den Monaten Juli und August zwischen 10,4°C (1709) und 14,7°C (1957) gelegen – bei einem Mittelwert von 12,2°C über die letzten 400 Jahre. Nach einer Phase der Abkühlung ist seit 1990 ein anhaltender Erwärmungstrend beobachtbar. „Die Daten deuten auf einen starken Einfluss der Sonnenaktivität auf die Sommertemperaturentwicklung hin, der allerdings seit 1990 von anderen Faktoren überlagert wird“, schreiben Wissenschaftler der Moskauer Instituts für Geographie, der Universität Hohenheim und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) im Fachblatt Arctic, Antarctic and Alpine Research.

Für die Untersuchungen verwendeten die Forscher Holzproben von insgesamt 69 Waldkiefern (Pinus sylvestris) aus dem Khibiny-Gebirge auf der Kola-Halbinsel unweit der Grenze zu Finnland zwischen dem Polarkreis und dem Nordmeerhafen Murmansk. Die Untersuchungsregion befindet sich in der Übergangszone zwischen dem von Golf- bzw. Nordatlanikstrom geprägten Skandinavien und den kontinentalen Gebieten Eurasien. Diese Grenzlage macht diese Region besonders interessant für klimatologische Studien.

Auf Kola herrscht ein kalt-gemäßigtes Klima mit langen, mittelkalten Wintern und kalten feuchten Sommern. Die Temperatur schwankt in diesem Teil der Arktis im Mittel zwischen -12°C im Januar und +13°C im Juli, bei einer Wachstumsphase für die Bäume von nur 60 bis 80 Tagen. Die Vegetation an den nördlichen Ausläufern der Taiga wird von Fichten, Kiefern und Birken geprägt. Die Proben stammten von drei Standorten in Khibiny Gebirge in der Nähe der heutigen Höhenbaumgrenze zwischen 250 und 450m über dem Meeresspiegel. Die geografische (nördliche) Baumgrenze verläuft etwa 100 Kilometer weiter nördlich. In früheren Studien konnten die Forscher um Tatjana Böttger vom UFZ zeigen, dass die Kiefernwälder auf der Kola-Halbinsel vor 7000 bis 3500 Jahren bereits ca. 50 Kilometer weiter im Vergleich zu Ihrer heutigen nördlichen Position nach Norden reichten. Für diese Studie haben die Forscher jedoch Bäume von der Höhen-Baumgrenze verwendet, da diese sehr sensibel auf Temperaturschwankungen reagieren und besonders aussagekräftig sind wie auch US-Amerikanische Forscher im November 2009 im Fachblatt PNAS demonstrierten als sie mit Hilfe einer langlebigen Kiefernart in Kalifornien und Nevada nachwiesen, dass diese Bäume in den letzten 50 der vergangenen 3500 Jahre aufgrund von gestiegenen Temperaturen besonders stark gewachsen waren.
Im Institut für Botanik der Universität Hohenheim in Stuttgart maßen die deutschen Forscher die Breite der einzelnen Jahresringe. Die Kalibrierung der Jahresringchronologien mit Hilfe der meteorologischen Wetteraufzeichnungen der letzten 127 Jahre und die Auswertung der Ergebnisse erfolgte zusammen mit dem Institut für Geographie der Russischen Akademie der Wissenschaften (RAW) in Moskau und dem Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Halle. „Neben Temperatur, hängt das Wachstum stark auch von nichtklimatischen Faktoren wie Licht, Nährstoffen, Wasserversorgung und Konkurrenz zu anderen Bäumen ab. Es ist daher entscheidend, diese Trends zu isolieren, um das möglichst reine Klimasignal zu erhalten“, erklärt Yury M. Kononov von der RAW in Moskau.

Nach der Rekonstruktion der Sommertemperaturen auf der Kola-Halbinsel verglichen die Forscher ihre Ergebnisse mit ähnlichen Untersuchungen an Baumringen aus dem schwedischen Lappland sowie von der Yamal- und Taimyr-Halbinsel im sibirischen Teil Russlands, die bereits 2002 im Fachblatt Holocene veröffentlicht worden waren. Die rekonstruierten Sommertemperaturen der letzten vier Jahrhunderte ähneln sich zwischen Lappland, der Kola- und Taimyr-Halbinsel insofern, dass alle drei Datenreihen ein Temperaturmaximum in der Mitte des 20. Jahrhunderts zeigen, auf das eine Abkühlung um ein bis zwei Grad folgte. Lediglich die Datenreihe der Yamal-Halbinsel erreichte ihr Maximum erst um etwa 1990. Auffällig an den Daten der Kola-Halbinsel ist, dass die höchsten Werte im Zeitraum um die Jahre 1935 und 1955 ermittelt wurden und die Kurve bis 1990 auf das Niveau von 1870 sank, was dem Beginn des industriellen Zeitalters entspricht. Seit 1990 erhöhten sich die Temperaturen dagegen wieder deutlich. Auffällig an den neuen Daten ist, dass die rekonstruierten Temperaturminima gerade mit Zeiten niedriger Sonnenaktivität zusammenfallen. Daher vermuten die Forscher, dass in der Vergangenheit die Sonnenaktivität einen wesentlichen Beitrag zu den Schwankungen der Sommertemperaturen der Arktis beigetragen hat. Allerdings ist dieser Zusammenhang nur bis 1970 deutlich, dann gewinnen andere, möglicherweise regionale Besonderheiten, die Oberhand. „Sicher ist nur: Dieser Teil der Arktis hat sich nach der Ende der Kleinen Eiszeit vor ca. 250 Jahren erwärmt, ab der Mitte des vorigen Jahrhunderts abgekühlt und erwärmt sich seit 1990 wieder“ so die Paleoklimatologin Dr. Tatjana Böttger vom UFZ.

Im September 2009 hatte eine internationale Forschergruppe Modellrechnungen präsentiert, wonach sich die Arktis in den letzten zwei Jahrtausenden bis zum Beginn des Industriezeitalters um etwa 0,2 °C pro Tausend Jahre langsam abgekühlt hat und dafür ein langsames Nachlassen der Sonneneinstrahlung im Sommer verantwortlich gemacht. Allerdings sei das letzte Jahrzehnt das wärmste seit Beginn der Zeitrechnung gewesen und habe 1,4°C über der Prognose gelegen, so Darrell S. Kaufman und Kollegen im Fachblatt Science. Die neuen Daten von Kononov, Friedrich und Böttger stützen diese These, wonach die Sonnenaktivität in der Vergangenheit einen wesentlichen Einfluss auf die Sommertemperaturen in der Arktis hatte, dieser aber in den letzten Jahrzehnten stark abgeschwächt ist.
Tilo Arnhold / UFZ

Originalpublikation:
Yu. M. Kononov, M. Friedrich and T. Boettger (2009): Regional Summer Temperature Reconstruction in the Khibiny Low Mountains (Kola Peninsula, NW Russia) by Means of Tree-ring Width during the Last Four Centuries
Arctic, Antarctic, and Alpine Research, Vol. 41, No. 4, 2009, pp. 460–468, DOI: 10.1657/1938-4246-41.4.460
Zur Online-Publikation (engl.)

Der “Nationale Schnee und Eis Daten Report” (NSIDC-Report) zum Zustand des arktischen Meereis weist einen neuen Rekord-Tiefststand aus.

Kein guter Sommer für Eisbären – Foto: Kean Moynihan / WWF Canada

Demnach war die Eisfläche so klein wie in keinem Juni seit Beginn der Satelliten-Aufzeichnungen 1979. Dem Report zufolge ging das Meereis im vergangenen Monat um durchschnittlich 88.000 Quadratkilometer pro Tag zurück. Der Durch-schnittswert liegt im Juni normalerweise bei etwa 53.000 Quadratkilometer täglich. Die Umweltschutzorganisation WWF sorgt sich aufgrund dieser Entwicklung über die verbliebenen Eisbär-Vorkommen im Nordpolarmeer. “Es ist kein guter Sommer für die Eisbären im Nordpolarmeer. Ihr Lebensraum schmilzt ihnen offensichtlich immer schneller unter den Pfoten weg”, sagt Volker Homes, Leiter WWF Artenschutz.

Der WWF beobachtet derzeit Eisbären in der Arktis, in Norwegen, der Hudson Bay und der südlichen Beaufort See. Vor allem im kanadischen Churchchill, in der westlichen Hudson Bay, sei die Situation der Eisbären dramatisch. Die Tagestemperaturen betragen dort derzeit um die 17 Grad Celsius (der normale Durchschnittswert liegt bei 12 Grad Celsius). Der WWF beobachtet derzeit drei Eisbären, die sich im Norden von Churchill an die verbliebenen, spärlichen Reste des Meereises klammern. “Solch hohe Temperaturen werden den Bären zum Verhängnis”,  erklärt Homes. Noch könnten die drei Bären auf Seehundjagd gehen, doch andere Artgenossen dieser Sub-Population seien hingegen bereits an Land gegangen. Die Tiere versuchten nun, soviel Energiereserven wie möglich zu sparen, was angesichts derart hoher Temperaturen nicht einfach sei. “Es ist ein Teufelskreis. Die Tiere magern unter diese Bedingungen immer weiter ab und werden geschwächt. Zugleich müssen sie im November länger ausharren, bis das Meereis zurückkommt und sie wieder auf Robbenjagd gehen können”, sagt Volker Homes.

Nach WWF-Einschätzung müssen einige Eisbären durch die veränderten klimatischen Bedingungen eine Fastenperiode von bis zu 160 Tagen überstehen. “Auf eine derart lange Hungerzeit sind die Tiere physiologisch nicht ausgerichtet”, sagt Volker Homes. In diesem Jahr hätten einige Bären durch die frühe Eisschmelze bereits 18 Tage länger fasten müssen. Jetzt hofft der WWF, dass das Meereis im kommenden Winter frühzeitig zurückkehrt. “Sollte es ähnlich spät zufrieren wie im letzten Jahr, könnten das viele Bären womöglich nicht Überleben”, so Homes.

Heute bricht das Forschungsschiff Polarstern zu seiner 25. Arktisexpedition auf.

Die Polarstern arbeitet sich durch das Eis – (c) Michael Trapp / AWI

Von Bremerhaven geht es zunächst in die Grönlandsee, wo überwiegend ozeanographische Arbeiten auf dem Programm stehen. Nach kurzem Zwischenstopp in Longyearbyen (Spitzbergen) fährt Polarstern am 30. Juni in den so genannten HAUSGARTEN des Alfred-Wegener-Instituts und in die Framstraße. Hier führen die Wissenschaftler biologische Langzeituntersuchungen und weitere ozeanographische Messungen durch. Am 31. Juli startet in Reykjavik, Island, der dritte Abschnitt zu geowissenschaftlichen Forschungen in die nördliche Baffin Bay (Kanada). Über 120 Wissenschaftler und Techniker von Instituten aus sechs Nationen nehmen an den drei Abschnitten der Expedition teil. Polarstern wird am 10. Oktober in Bremerhaven zurückerwartet.

„Die hydrographischen Arbeiten auf dem ersten Fahrabschnitt bilden einen wichtigen Mosaikstein zu Langzeit-Messreihen, wie sie für die klimabezogene Forschung unverzichtbar sind“, erklärt Fahrtleiter Dr. Gereon Budéus, Ozeanograph am Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft. In der Grönlandsee untersucht er mit seinen Kollegen schon seit über zehn Jahren Stärke und Einfluss der Winterkonvektion, welche die Verteilung von Wärme und Salz in der untersuchten Region bestimmt und die Erneuerung der tiefsten Schichten im Ozean steuert. Weiterhin beschäftigen sich Biologen mit dem Plankton im Untersuchungsgebiet, also Kleinstlebewesen, die in der Wassersäule schweben. Die mikroskopisch kleinen Tiere und Algen aus drei unterschiedlichen biogeographischen Klimazonen (polar, arktisch und atlantisch) kommen hier relativ dicht beieinander vor. Ob sich bestimmte Arten wegen veränderter Umweltbedingungen weiter ausbreiten oder weniger häufig vorkommen, ist Gegenstand der Forschung.

Im Tiefsee-Langzeitobservatorium des Alfred-Wegener-Instituts, dem so genannten HAUSGARTEN, untersuchen Wissenschaftler auf dem zweiten Fahrtabschnitt im Juli, wie das arktische marine Ökosystem auf den globalen Klimawandel reagiert. Eingebunden in zahlreiche nationale und internationale Projekte werden am Kontinentalhang vor Spitzbergen zwischen 1000 und 5500 Metern Wassertiefe seit über zehn Jahren regelmäßig Probennahmen und Experimente durchgeführt, in denen untersucht wird, wie das Tiefseeökosystem beispielsweise auf den Rückgang des Meereises und damit verbundene Veränderungen in der Nahrungsversorgung reagiert. Zusätzlich setzen die Wissenschaftler hydrographische Langzeituntersuchungen in der Framstraße fort, der einzigen Tiefenwasserverbindung zwischen dem Nord-Atlantik und dem zentralen arktischen Ozean. Hier zeichnen ozeanographische Verankerungen Daten über den Salzgehalt und die Temperatur des Wassers auf. Sie erlauben den Austausch von Wassermassen zwischen beiden Meeresgebieten zu quantifizieren.

Der dritte Abschnitt startet Ende Juli von Reykjavik und führt Polarstern in kanadische Gewässer. Wissenschaftler unter der Leitung der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) untersuchen die geologischen Strukturen und die tektonische Entwicklung der nördlichen Baffin Bay und der angrenzenden kanadischen und grönländischen Kontinentränder. Sie möchten rekonstruieren, wann und wie sich die Baffin Bay im Verlauf der Erdgeschichte geöffnet hat und welche geologischen Prozesse bei der Abtrennung Grönlands von Nordamerika stattgefunden haben. Die geodynamische Rekonstruktion der Öffnung dieser Flachwasserverbindung zwischen Nordpolarmeer und Atlantik bildet die Grundlage für paläobathymetrische Modelle. Diese dienen einer detaillierteren Vorstellung, wie sich globale Strömungs- und Sedimentationsprozesse verändert haben. Hiermit werden Beiträge zum besseren Verständnis der Paläoklima- und Sedimentbeckenentwicklung in der Arktis erbracht.

Über 120 Wissenschaftler und Techniker von Instituten aus sechs Nationen nehmen an den drei Abschnitten der Expedition teil. Nach vier Monaten in der Arktis wird Polarstern voraussichtlich am 10. Oktober wieder in ihrem Heimathafen Bremerhaven einlaufen.

Bereits seit eineinhalb Jahren forscht eine Gruppe von Wissenschaftlern aus Deutschland und Peru gemeinsam an “LiWa”.

LiWa-Projektgruppe traf sich in Suderburg – (c) Linda Kreis

Die Rede ist von einem Forschungsprojekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) bis ins Jahr 2013 mit einem Gesamtvolumen von etwa 2 Millionen Euro gefördert wird. Neun Forschungseinrichtungen aus Deutschland und Peru arbeiten in diesem Projekt zusammen, darunter auch die Fakultät Bau-Wasser-Boden der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Suderburg. Ziel des Forschungsvorhabens ist die konzeptionelle Entwicklung von Lösungsvorschlägen für das nachhaltige Management von Wasser und Abwasser in der Metropolregion Lima.

Megastadt Lima

Lima ist ein wichtiger Verkehrsknotenpunkt sowie das bedeutendste Wirtschafts- und Kulturzentrum von Peru mit zahlreichen Hochschulen, Museen und Baudenkmälern. Die Altstadt von Lima wurde 1991 von der UNESCO zum Weltkulturerbe erklärt. Mit rund 8 Millionen Einwohnern zählt die peruanische Hauptstadt zu den Megastädten. Etwa 3.000 Menschen verteilen sich derzeit auf einen Quadratkilometer Fläche Lebensraum. Experten prognostizieren bis zum Jahr 2025 weitere vier Millionen Menschen – und damit den Kollaps für die Metropolregion.

Ein wesentliches Problem, das es im Rahmen des LiWa-Forschungsprojektes bestmöglich zu entschärfen gilt, ist die extreme Wasserknappheit in Lima. Bereits seit Jahren kämpft die Metropolregion dagegen an. Die Hauptursache ist in der geografischen Lage zu sehen, denn Lima liegt an der Westküste von Peru. Während in großen Teilen von Peru – östlich der Anden – tropisches Klima herrscht, liegt Lima in der Küstenregion mit Wüstenklima. Es werden jährlich nur etwa 10 mm Niederschlag verzeichnet. Die Wasserversorgung hängt am “Tropf” des Schmelzwassers aus den Anden, das vor allem über den Rio Rimac Richtung Pazifik fließt. Aufgrund des steigenden Wasserverbrauchs wird jedoch zunehmend auch auf das Grundwasser zurückgegriffen mit der Folge, dass die Quellen übermäßig beansprucht sind.

“Erschwerend kommen die Auswirkungen des Klimawandels hinzu wie das Abschmelzen der Gletscher, die Erhöhung des Meeresspiegels sowie die damit verbundenen Veränderungen der Temperaturen und Niederschläge. Die Situation in Regionen, die bereits unter extremer Wasserknappheit leiden, wird sich weiterhin verschärfen”, sagt Prof. Dr. Artur Mennerich, Projektleiter LiWa an der Ostfalia Hochschule in Suderburg.