KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Vom Menschen verursachte Aerosole wie Sulfatpartikel wirken in der Atmosphäre kühlend.

Ist der Dreck in der Atmosphäre klimatechnisch wünschenswert? – Foto: Dagmar Struß / birdfish

Klimaforscher nehmen an, dass sie einen Großteil des anthropogenen Treibhauseffekts kompensieren. Allerdings müssen sich die Partikel zum Teil in der Atmosphäre erst bilden. Diesen bisher kaum verstandenen Prozess, die Nukleation, nimmt das CLOUD-Experiment am CERN bei Genf unter die Lupe. Die Ergebnisse zeigen: die Beschreibungen der Aerosolneubildung in Klimamodellen muss revidiert werden. Darüber berichtet ein internationales Forscherteam unter Mitwirkung Frankfurter Atmosphärenforscher Prof. Joachim Curtius in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“.

Natürliche Aerosolpartikel wie Seesalzpartikel oder Sandstaub reflektieren in der Atmosphäre Sonnenlicht und sorgen dafür, dass sich Wolkentröpfchen bilden können. Neben den natürlichen Aerosolpartikeln gibt es auch eine Vielzahl von Partikeln, die durch Menschen in die Atmosphäre gelangen. Ein Teil der Partikel entsteht dort erst neu durch die Zusammenlagerung von Molekülen. In Klimamodellen berücksichtigt man diese sogenannte Nukleation durch Korrekturen aus theoretischen Berechnungen oder man passt die Ergebnisse nachträglich an Beobachtungen an. Die dadurch entstehenden Unsicherheiten lassen sich nun durch exakte experimentelle Daten des CLOUD-Experiments erheblich verringern.

Wie ein internationales Forscherteam unter Mitwirkung Frankfurter Atmosphärenforscher in der Fachzeitschrift „Nature“ berichtet, sind Schwefelsäure- und Ammoniakdämpfe, die bisher als wahrscheinlichste Kandidaten für die Nukleation in der Atmosphäre galten, nicht ausreichend, um die beobachteten Effekte zu erklären. Unter den kontrollierten experimentellen Bedingungen betragen die Nukleationsraten nur ein Zehntel bis ein Tausendstel der in der untersten Atmosphäre gemessenen. „Aufgrund dieser ersten Resultate von CLOUD ist nun klar, dass die Beschreibung der Aerosolnukleation in Atmosphären- und Klimamodellen revidiert werden muss“, urteilt Prof. Joachim Curtius von Institut für Atmosphärenforschung an der Goethe-Universität, der das Doktoranden-Netzwerk für CLOUD koordiniert. Gesucht wird nun nach weiteren chemischen Verbindungen, die zur Nukleation und ihren Effekten beitragen. Die Arbeitsgruppe an der Goethe-Universität trägt durch die Messung der Schwefelsäure sowie durch die Messung von kleinsten Aerosolpartikeln zu den Experimenten bei.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis von CLOUD ist, dass die von der kosmischen Strahlung verursachte Ionisation der Atmosphäre die Nukleation bis zum Zehnfachen verstärkt. Dieser Effekt ist insbesondere bei den kalten Temperaturen der mittleren und oberen Troposphäre ausgeprägt. Dort wird die Nukleation bereits durch Schwefelsäure- und Wasserdampf ausgelöst, ohne dass weitere Substanzen notwendig sind. Ob kosmische Strahlen einen signifikanten Einflussfaktor für das Klima darstellen, hängt aber letztlich davon ab, welche anderen Substanzen an der Nukleation beteiligt sind und wie sie von Ionen beeinflusst werden. Dabei interessiert die Forscher besonders, ob die Verbindungen aus menschgemachten oder natürlichen Quellen stammen. Untersuchen wollen sie auch, inwieweit die Aerosolnukleation die Eigenschaften der Wolken im Endeffekt verändert.

CLOUD ist das erste Klimaexperiment, das die in einem Teilchenbeschleuniger erzeugten Teilchen nutzt, um den Einfluss der kosmischen Höhenstrahlung auf die Bildung neuer Aerosolpartikel zu untersuchen. Die speziell für diesen Zweck entwickelte Kammer besteht aus einem vier Meter hohen Zylinder, in dem die Forscher Aerosolpartikel und Wolken unter kontrollierten Bedingungen entstehen lassen. Temperatur, relative Feuchte, Ionisierung und die Konzentrationen der Spurengase lassen sich extrem genau kontrollieren. „Das Besondere an der CLOUD-Kammer ist, dass wir das Maß an störenden und die Messung verfälschenden Verunreinigungen geringer halten können, als in allen bisherigen Experimenten“, erklärt Joachim Curtius. CLOUD verwendet die weltweit beste Instrumentierung um die extrem niedrigen Konzentrationen der Spurengase und die nur wenige Nanometer großen Partikel genau zu messen.

Ein neuentwickeltes Messgerät verfolgt die Entstehung der sich bildenden geladenen molekularen Cluster. Es misst deren chemische Zusammensetzung und das Wachstum vom einzelnen Molekül bis zum fertigen Partikel. Eine weitere Besonderheit ist, dass Nukleationsprozesse unter verschiedenen Bedingungen miteinander verglichen werden können. Denn Spurengase werden einerseits durch die natürliche kosmische Strahlung ionisiert. Andererseits lässt sich eine zusätzliche Ionisierung mit Hilfe eines Pionen-Strahls vom Teilchenbeschleuniger des CERN erzeugen. Auch eine Messung, bei der die Einflüsse der Ionen vollständig unterdrückt werden, ist möglich.

Originalpublikation
Kirkby et al., „Role of sulphuric acid, ammonia and galactic cosmic rays in atmospheric aerosol nucleation”, nature, 25.8.2011, DOI 10.1038/nature10343

Das weltweit am häufigsten von tropischen Stürmen heimgesuchte Meeresgebiet liegt vor der Küste Südchinas mit der Insel Hainan.

Korallenriffe vor der Küste Hainans. Algen überwuchern und Sedimente bedecken die Korallen. – Foto: U. Krumme, ZMT

Im Jahre 2008 traf der Wirbelsturm Kammuri auf Hainan. Forscher des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenökologie (ZMT) und ihre chinesischen Partner untersuchten die Auswirkungen des Taifun auf die Küstenökosysteme der Insel unmittelbar nach dessen Auftreffen.

2005 richtete Hurrikan Katrina an der Golfküste der USA enorme Schäden an und forderte viele hundert Menschenleben. Das Ereignis verdeutlichte, welche Zerstörungskraft in einem tropischen Wirbelsturm steckt. Das weltweit am häufigsten von tropischen Stürmen heimgesuchte Meeresgebiet liegt vor der Küste Südchinas mit der Insel Hainan. Die Region wird im Schnitt achtmal jährlich von Taifunen heimgesucht. Im Jahre 2008 traf der Wirbelsturm Kammuri auf Hainan. Forscher des ZMT und ihre chinesischen Partner untersuchten die Auswirkungen des Taifun auf die Küstenökosysteme der Insel unmittelbar nach dessen Auftreffen.

Wirbelstürme können das Wetter in einem Umkreis von bis zu 1000 km beeinflussen. Allein durch ihre physikalische Gewalt werden marine Ökosysteme beschädigt: Seegräser werden entwurzelt oder Korallen zerbrochen. Neben starken Winden bringen die Stürme meist auch enorme Regenmengen mit sich. Die ökologischen Auswirkungen dieser Naturereignisse sind in der Region bisher kaum untersucht worden.

Die Insel Hainan weist eine Vielfalt von tropischen Küstenhabitaten auf, darunter Mangroven, Seegraswiesen und Korallenriffe. Diese Systeme sind tiefgreifenden Veränderungen durch den Menschen ausgesetzt. Wie in vielen Gebieten Südost-Asiens hat sich auch in Hainan in den letzten Jahrzehnten die Art der Landnutzung stark geändert. Das Forscherteam untersuchte das Mündungsgebiet des Flusses Wenchang, das ehemals von dichten Mangrovenwäldern gesäumt wurde. Sie wurden großflächig abgeholzt und in Aquakulturteiche für die Aufzucht von Garnelen und Fischen umgewandelt.

Mangroven halten Nährstoffe und Sedimente aus Flusseinträgen zurück, und schützen dadurch das Küstenmeer vor übermäßigen Stoffeinträgen. Die ausgedünnten Wälder hingegen können diese Pufferfunktion kaum noch wahrnehmen. Durch die Aquakultur und intensive Landwirtschaft im Hinterland gelangen nun große Mengen an Nährstoffen und Sedimenten in Flüsse und Ästuare.

Unter ungestörten Bedingungen kann ein Ästuar ein Überangebot von Nährstoffen herausfiltern. Vor dem Taifunereignis fanden die Forscher nur geringe Nährstoffmengen im Küstenmeer vor der Mündung des Wenchang. Der Fluß verbreitert sich in seinem Mündungsgebiet zu einer Lagune. Hier fließt das Wasser langsamer und verweilt länger, so dass Phytoplankton, kleine Algen, einen Großteil der Nährstoffe aufnehmen und Sedimente sich am Grund des Gewässers absetzen können. Das bedeutet einen gewissen Schutz für die sensiblen und artenreichen Lebensgemeinschaften vorgelagerter Küstenökosysteme wie Korallenriffe und Seegraswiesen.

Taifun Kammuri mit seinen heftigen Regenfällen hingegen schwemmte das Phytoplankton aus dem Ästuar ins Küstenmeer hinaus, zusammen mit großen Mengen an Nährstoffen aus Aquakultur und Landwirtschaft sowie erodierten Böden. In den Küstengewässern bildeten sich Algenblüten. Auch große Massen an Süßwasser wurden weit ins Meer hineingetrieben. Zwei Wochen nach dem Sturm hatten sich die Verhältnisse am Wenchang noch nicht normalisiert.

Korallenriffe und Seegaswiesen sind an salzhaltiges, klares Wasser mit geringen Nährstoffkonzentrationen angepasst. In Hainan sind diese Küstenhabitate durch Überfischung, Dynamit- und Zyanidfischerei bereits sehr stark geschädigt. Wie die Forscher am Wenchang beobachten konnten, belasten Taifune sie zusätzlich. Experten diskutieren darüber, dass aufgrund des Klimawandels die Häufigkeit und Intensität von Wirbelstürmen ansteigen könnte. Überall dort in den Tropen, wo die zerstörerische Kraft von Naturgewalten und menschlichen Einflüssen zusammentreffen, könnte das für die Küstenökosysteme und ihre Ressourcen verheerende Folgen haben.

Originalpublikation
Herbeck, L.S., Unger, D., Krumme, U., Liu, S.M., Jennerjahn, T. (2011) Typhoon-induced precipitation impact on nutrient and suspended matter dynamics of a tropical estuary affected by human activities in Hainan, China. Estuarine Coastal and Shelf Science 93: 375-388.

Bei der Produktion von Olivenöl bleiben umweltbelastende flüssige und feste Reststoffe zurück.

Olivenernte – Foto: Fraunhofer-Institut

Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart haben in ersten Untersuchungen gezeigt, dass sich diese Reststoffe zur Gewinnung von Bioenergie nutzen lassen. Mehr als zwei Drittel der organischen Trockensubstanz können zu Biogas vergoren werden.

Mehr als 2 Millionen Tonnen Olivenöl werden jährlich in Europa hergestellt. Nach der Ernte werden die Oliven von Blättern befreit, gewaschen, gemahlen und die flüssige Phase von der festen in einem Dekanter getrennt. Aus dem Wasser-Öl-Gemisch wird das wertvolle Speiseöl gewonnen, indem es durch Zentrifugieren von der wässrigen Phase getrennt wird. Übrig bleibt die wässrige Phase, die in recht hohen Konzentrationen Schwebstoffe und Substanzen wie Fettsäuren und Phenole enthält, welche für Tiere und Pflanzen toxisch sind. Die flüssigen Reststoffe können daher nicht einfach in die Umwelt, Flüsse oder Seen eingeleitet werden und stellen in den Anbauregionen in Italien, Griechenland und Spanien ein Entsorgungsproblem dar. Die festen Olivenreststoffe aus der Ölmühle bestehen zum Großteil aus Proteinen und enthalten ebenfalls Phenole.

In einem von der EU geförderten Projekt entwickeln und erproben Partner aus Forschung und Industrie ein Konzept, nach dem bei der Olivenölherstellung anfallenden Abfallstoffe verwertet werden können. Die Idee ist, zunächst verwertbare Substanzen wie Polyphenole zu extrahieren, um sie als natürliche Antioxidantien in der Kosmetik- oder Lebensmittelindustrie nutzen zu können. Die Restbiomasse soll energetisch verwertet werden. Hierzu untersuchen Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart, inwieweit die Reststoffe zu Biogas als Energieträger vergoren werden können. Erste Untersuchungen im Labormaßstab zeigen, dass sowohl die flüssigen als auch die festen Reststoffe wertvolle Energie in Form von Biogas liefern.

Die Forscher haben in ihren Versuchsreihen die je nach Herstellungsverfahren unterschiedlichen Abfallfraktionen aus den drei Anbauländern untersucht. »Wir haben die Reststoffe nach einem am Fraunhofer IGB entwickelten Verfahren vergoren, bei dem die Substrate in den Reaktoren während der Vergärung optimal durchmischt werden«. erläutert Prof. Dr. Dieter Bryniok, Projektleiter am Fraunhofer IGB. »Sowohl in festen als auch in flüssigen Abfällen wurde hierbei der Anteil der organischen Verbindungen, abhängig von den eingesetzten Abfallfraktionen, um 75 bis 90 Prozent reduziert – das heißt der Großteil der abbaubaren Verbindungen in den Abfallstoffen wird durch anaerobe Bakterien umgesetzt«. Je nach Zusammensetzung der jeweiligen Abfallfraktion wurden dabei aus festen Abfällen innerhalb von 20–30 Tagen bis zu 720 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz gebildet. Bei den flüssigen Abfällen konnten die Forscher innerhalb von 10 Tagen 680 bis 980 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz nachweisen. Zum Vergleich: Eine konventionelle Biogasanlage mit Maissilage liefert im Schnitt 680 Liter Biogas pro Kilogramm organischer Trockensubstanz.

Derzeit untersuchen die Fraunhofer-Forscher, wie sie in kontinuierlich betriebenen Vergärungsprozessen, in denen ständig Substrat zugeführt wird, die Biogasausbeute weiter erhöhen können. »Bereits jetzt können wir sagen, dass je nach Art der Abfälle pro Tonne Feststoffabfall bis zu 3600 kWh und pro Tonne Flüssigabfall bis zu 540 kWh Energie gewonnen werden können«, so Bryniok. Würden alle Reststoffe der Olivenölproduktion in Europa zu Biogas vergoren, entspräche die hierbei lieferbare Bioenergie in etwa der Menge, für die Mais auf einer Fläche von 2800 Quadratkilometern – einer Fläche so groß wie das Saarland – angebaut werden müsste! Die Vergärung organischer Reststoffe aus der Lebensmittelproduktion kann somit einen spürbaren und nachhaltigen Beitrag zu einer dezentralen Energieversorgung leisten.

Heute soll im Ausschuss für Industrie, Forschung und Energie des EU-Parlaments ein Bericht zur europäischen Rohstoffstrategie verabschiedet werden.

Persönliches Interesse an der Rohstoffstategie? – Foto: jurec / Pixelio

Die Strategie soll allerdings maßgeblich von Abgeordneten mit wirtschaftlichen Interessen im Rohstoffsektor ausgestaltet worden sein.

Die lobbykritische Nichtregierungsorganisation Corporate Europe Observatory (CEO) veröffentlichte jetzt einen Bericht, dem zufolge mehrere EU-Parlamentarier in einem Interessenkonflikt stehen. “Unsere Studie ergab, dass einige Abgeordnete offenbar ihre eigenen Interessen und die Interessen des ‘Big Business’ voranstellen, um der EU einen Zugriff auf Ressourcen in der ganzen Welt zu ermöglichen”, sagte Pia Enerhardt vom CEO, die die Untersuchung ausgeführt hat. So soll der konservative österreichische Abgeordnete Paul Rübig eng mit der Rohstoffindustrie verbunden sein und gleichzeitig eine führende Rolle bei der Ausgestaltung der EU-Rohstoffgesetzgebung spielen. Rübig und sein Netzwerk, die “European Raw Materials Group”, versuchten Aspekte der Umwelt- und Sozialverträglichkeit möglichst hinten anzustellen. Rübig wies die Vorwürfe zurück. Der CEO-Bericht greift auch den deutschen EU-Abgeordneten Elmar Brok an, der die Arbeit zu Rohstoffen im Ausschuss für auswärtige Angelegenheiten leitet. Brok fordere den Einsatz militärischer Mittel zur Rohstoffsicherung, sei aber gleichzeitig hochrangiger Mitarbeiter der Bertelsmann-Gruppe, die Interessen im Verteidigungssektor habe.

Bei einem Pressegespräch der Agentur EurActiv zum Rohstoffbericht am vergangenen Mittwoch kritisierten Vertreter der Rohstoffbranche den Vorschlag, jährlich eine Steigerung der Ressourceneffizienz um drei Prozent vorzuschreiben, als zu starr. Wie ein Vertreter des Umweltbundesamts bei der Veranstaltung erläuterte, haben jedoch laut einer Studie des Wirtschaftsministeriums vor allem kleine und mittlere Unternehmen (KMU) ein Einsparpotenzial von durchschnittlich einem Fünftel ihres Ressourcenverbrauchs.

Der Bericht zur Rohstoffstrategie war im Februar veröffentlicht und seitdem in mehreren Ausschüssen des Europaparlements diskutiert worden.

Das Eisschild der West-Antarktis ist ein mögliches Kipp-Element im Klimasystem, das teils bereits gekippt sein könnte.

Eisschild der West-Antarktis kippt – Foto: NASA / Jane Peterson

Wissenschaftler können nicht ausschließen, dass die Eismassen nahe der antarktischen Amundsen See bereits instabil zu werden beginnen. Dies ist eines der Ergebnisse einer jetzt in der Fachzeitschrift Climatic Change erschienenen neuen Einschätzung des gegenwärtigen Zustands von sechs potenziell instabilen Regionen im Klimasystem mit großen direkten Auswirkungen auf Europa. Die Wahrscheinlichkeit des Kippens dieser Elemente steigt im Allgemeinen mit dem Anstieg der globalen Mitteltemperatur, als Folge des von Menschen verursachten Ausstoßes von Treibhausgasen.
„Wir zeigen hier nur eine Momentaufnahme des Wissensstands, aber sie ist in mancher Hinsicht schärfer als die zuvor gemachten“, sagt Anders Levermann vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung. Zum ersten Mal hätten sich Experten für die verschiedenen möglichen Kipp-Elemente als Ko-Autoren zusammen getan, um gemeinsam einen Überblick zum Stand des Wissens über sogenannte klimatische Übergänge zu geben. Derartige Einschätzungen, das legt der Begriff schon nahe, entwickeln sich ständig weiter, wie Levermann betont. Allerdings werden die betreffenden Systeme immer besser begriffen. „Diese Vorgänge zu verstehen ist von entscheidender Bedeutung als Grundlage künftiger gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Entscheidungen“, sagt Levermann. „Aus dem Blickwinkel der Risiko-Abschätzung muss die Wissenschaft – natürlich immer unter Hinweis auf Unsicherheiten – Betroffene und Entscheider mit Informationen über Wahrscheinlichkeiten und mögliche Wirkungen von klimatischen Übergängen unterstützen. Einfach Abwarten ist keine Alternative.“

Solch ein teilweiser Abbruch des westantarktischen Inlandeises wäre zum Beispiel gleichbedeutend mit einem zusätzlichen Meeresspiegelanstieg von 1,5 Meter, wie frühere Forschung zeigt. Die meisten Deiche in Europa können um nicht mehr als einen Meter erhöht werden, so die Studie. Danach muss das Hinterland verändert werden. Selbst wenn der vollständige Zerfall des Eisschildes der Westantarktis hunderte von Jahren dauern würde, wären die Auswirkungen erheblich. Zusätzlich zum globalen Meeresspiegelanstieg durch das Schmelzwasser würde auch die Anziehungskraft in Richtung des Südpols verringert – wo die Masse schrumpft, wird auch die Gravitation weniger. Hierdurch könnte der Meeresspiegelanstieg in Europa sogar noch verstärkt werden. All dies fließt in die Schlussfolgerungen der Forscher mit ein.

Das arktische Meer-Eis und die Gebirgsgletscher der Alpen werden unter den in der Studie aufgelisteten Elementen als diejenigen eingeschätzt, die am empfindlichsten auf die Erderwärmung reagieren. Geht das arktische Meer-Eis zurück, so kann dies Auswirkungen auf das System von Hoch- und Tiefdruckgebieten in der Atomsphäre über dem Nordatlantik haben – und hiermit auch auf die vom Atlantik kommenden Stürme in Europa. Ein Schrumpfen der Gletscher in den Alpen hat Auswirkungen auf die Verfügbarkeit von Wasser in der Region, weil sich je nach Jahreszeit der Abfluss von Schmelzwasser in die Flüsse verändert. Mit einer Erwärmung von zwei Grad Celsius würden von den Gletschern nur kleine Reste bleiben. Ob es bei diesen zwei Kipp-Elementen eine Selbstverstärkung der Effekte gibt, ist unsicher. So könnte sich etwa der Rückgang beim arktischen Meer-Eis wieder umkehren, wenn die globale Mitteltemperatur sinkt – auch wenn ein solches Szenario nicht sehr wahrscheinlich ist.

Das Risiko, bei der Abnahme der Ozonschicht über der Arktis einen Kipp-Punkt zu erreichen, werde unbedeutend, wenn die Menge von Chlor in der Stratosphäre unter das Niveau von 1980 sinkt, so die Einschätzung der Experten. Dies werde voraussichtlich 2060 der Fall sein. Hohe Unsicherheit gibt es bei der großen Umwälzströmung im Atlantik, der sogenannten thermohalinen Zirkulation. Ihr möglicher Zusammenbruch könnte durch den Zustrom von Süßwasser geschehen, der seine Ursache im Schmelzen der Eisdecke auf Grönland und in veränderten Niederschlagsmustern hat. Die Unsicherheit in der zukünftigen Veränderung dieser Größen spiegelt sich in einer starken Unsicherheit über das Kippen der Ozeanströmung. Entsprechend bleibt, im Gegensatz zu den anderen Kippelementen, die Unsicherheit auch bei starker Erwärmung hoch.

Andere Kipp-Elemente wie die Gletscher des Himalaya, der indische Monsun oder das Tauen der sibirischen Permafrostböden werden in der Studie nicht im Detail untersucht, da sie keine direkten Auswirkungen auf Europa haben, so die Autoren. Allerdings sind indirekte Auswirkungen durchaus wahrscheinlich.

Der Begriff ‚Kipp-Elemente’ ist dadurch definiert, dass hier kleine äußere Störungen eine starke Reaktion auslösen. Dies könnte bei manchen so missverstanden werden, dass die Veränderung dieser Elemente immer selbstverstärkend und unumkehrbar sei. Zwar gehören zu den meisten Kipp-Elementen solche dynamischen Prozesse mit Selbstverstärkung, aber nicht zu allen. „Der entscheidende Punkt ist die hohe Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen im globalen Klima”, erklärt Levermann. „Diese stellt ein Risiko dar, dessen sich die Gesellschaft bewusst sein muss.“

Artikel: Levermann, A., Bamber, J., Drijfhout, S., Ganopolski, A., Haeberli, W., Harris, N., Huss, M., Krüger, K., Lenton, T., Lindsay, R., Notz, D., Wadhams. P., Weber, S.: Potential climatic transitions with profound impact on Europe, Review of the current state of six ‘tipping elements of the climate system’. Climatic Change (2011) [DOI 10.1007/s10584-011-0126-5]
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Weitere Informationen

Lenton, Timothy: Early warning of climate tipping points. Nature Climate Change (2011) [DOI: 10.1038/nclimate1143]

Weblink zum Artikel

E. Kriegler. J. Hall, H. Held, R. Dawson, H.-J. Schellnhuber (2009) Imprecise probability assessment of tipping points in the climate system. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), 106(13): 5041-5046, Weblink zum Artikel

T. Lenton, H. Held, E. Kriegler, J.W. Hall, H. Held, R. Dawson, H.-J. Schellnhuber (2008) Tipping element’s in the earth’s climate system. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 105: 1786-1793,

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Welche Auswirkungen hat das Bienensterben auf eine gesunde Welternährung?

Bienensterben verschlechtert menschliche Nahrungsqualität – Foto: Dagmar Struß

Antwort auf diese Frage geben jetzt wissenschaftliche Untersuchungen der Leuphana Universität Lüneburg. Professorin Alexandra-Maria Klein hat zusammen mit Kolleginnen der Freien Universität Berlin und der Universitäten in Berkeley und San Francisco eine international publizierte Studie vorgelegt.

Sie weist erstmals nach, dass Kulturpflanzen mit dem höchsten Anteil an Fetten und Vitaminen A, C und E sowie einem hohen Anteil an Calcium, Fluorid und Eisen besonders von der Bestäubung durch Tiere profitieren. Entstehen Bestäubungsdefizite, wirkt sich das unmittelbar auf die Qualität der menschlichen Ernährung aus.
Die weltweit angebauten Kulturpflanzen, für die tierische Bestäubung besonders wichtig ist, wie etwa Wassermelonen, enthalten unter anderem Nährstoffe, die das Risiko für Herzkrankheiten oder verschiedene Krebserkrankungen verringern. Dazu zählen beispielsweise Carotinoide wie Lycopin und ß-Cryptoxanthin. Diese Stoffe kommen vorwiegend in roten, orangenen und gelben Früchten und Gemüsesorten vor. Die auf Bestäuber angewiesenen Kulturpflanzen liefern auch wichtige Antioxidantien, die menschliche Körperzellen vor schädlichen Einflüssen schützen, darunter vor allem Vitamin E und mehr als 90% des pflanzlichen Vitamin C. Fast die Hälfte des weltweit pflanzlich produzierten Calciums und Fluorids, Schlüsselmineralstoffen für die Entwicklung von Knochen und Zähnen, stammt von Tier-bestäubten Kulturpflanzen wie Sesam, Mandeln oder Spinat. Vor allem pflanzliches Calcium ist für jene Regionen der Welt wichtig, in denen eine Milchproduktion kulturell, ökologisch oder finanziell nicht möglich ist.

Die intensive Nutzung der Agrarlandschaften führt jedoch in vielen Teilen der Welt zu einem Rückgang der Anzahl an Bienen und anderen bestäubenden Tieren. Vor allem die Europäische Honigbiene gilt als gefährdet. Sie leidet in manchen Jahren unter massiven Verlusten, die wahrscheinlich auf Krankheiten, den Einsatz von Schädlingsbekämpfungsmitteln und einen Mangel an Blütenressourcen zurückgehen. Wildbienen können nicht an ihre Stelle treten, denn auch deren Anzahl nimmt stark ab, wenn ihre natürlichen Lebensräume durch monotone Agrarlandschaften mit großflächigen Monokulturen ersetzt werden.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass negative Folgen für die menschliche Gesundheit drohen, wenn die Anzahl bestäubender Tiere weiter abnimmt. Die Wissenschaftler schätzen, dass dann insgesamt bis zu 40% einiger durch Pflanzen bereitgestellter, essentieller Nährstoffe verloren gehen könnten.

Das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung, folgt dem Leitsatz ‘Wissen schafft Nutzen’.
In diesem Sinne erarbeiten die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Forschungszentrums wissenschaftliche Erkenntnisse und entwickeln daraus konkrete Nutzungsoptionen für Gegenwart und Zukunft.

Als Mitglied der Wissenschaftsorganisation ‘Helmholtz-Gemeinschaft’, leistet das Helmholtz-Zentrum Geesthacht mit seinen langfristig angelegten Schwerpunkten Werkstoff- und Küstenforschung substanzielle Beiträge zur Klärung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft.

Für klima-media ist insbesondere das Institut für Küstenforschung von Interesse. Der Lebensraum Küste steht unter permanentem Druck kurz- und langfristig veränderlicher natürlicher Prozesse, wie etwa Erosion oder Wasserspiegelanstieg durch einen möglichen Klimawandel.

Eine ebenso bedeutende Rolle spielt der Einfluss menschlicher Aktivitäten wie Transport, Landnutzung, Tourismus usw. Die Küstenforschung entwickelt die Werkzeuge, Analysen und Szenarien für ein Management dieser empfindlichen Landschaft durch Wandel und Anpassung unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit.

Die Forschungsaktivitäten des Instituts erstrecken sich sowohl auf naturwissenschaftliche als auch auf gesellschaftliche Aspekte im regionalen und globalen Kontext. Aus Untersuchungen des aktuellen Zustands des Lebensraums Küste sowie seiner Empfindlichkeit gegenüber natürlichen und menschlichen Einflüssen werden Szenarien künftiger Optionen abgeleitet.

Website des Helmholtz-Zentrum Geesthacht

Pünktlich zur ersten FIFA Frauenfußball-Weltmeisterschaft in Deutschland hat der Deutsche Fußball-Bund (DFB) das Umweltprogramm „Green Goal 2011“ vorgestellt.

Wenige Tage vor dem Auftaktspiel im Berliner Olympiastadion informierten DFB-Präsident Dr. Theo Zwanziger, die Bundesvorsitzende BÜNDNIS 90/DIE GRÜNEN Claudia Roth und Bundesumweltminister a.D. Prof. Dr. Klaus Töpfer in der Bundespressekonferenz in Berlin über die Eckpunkte des in Zusammenarbeit mit dem Öko-Institut entwickelten Umweltprogramms.

Dr. Theo Zwanziger hebt dabei hervor, dass nach dem international gewürdigten Erfolg von „Green Goal“ bei der WM 2006 erstmals ein Finalturnier der Frauen von einem umfangreichen Umweltprogramm begleitet wird. „Unser Ziel bei Green Goal ist es, die Umwelt durch die Vermeidung und Reduzierung von schädlichen Einflüssen zu entlasten. Die Frauen-WM 2011 soll klimafair werden. Dafür sorgen wir durch die Finanzierung von nachhaltigen Klimaschutzprojekten. Gegenüber 2006 sind wir mit Green Goal 2011 bewusst nochmals neue Wege gegangen und hoffen so, dass die Frauen-WM auch langfristig grüne Spuren hinterlassen wird“, sagt Dr. Zwanziger.

Der DFB-Präsident dankt der FIFA, die sich als Veranstalter der FIFA Frauen-Weltmeisterschaft an den Kosten von “Green Goal“ beteiligt. Zusätzlich unterstützt durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) werden damit in der Summe eine Million Euro in eine klimafaire und umweltfreundliche Frauen-WM investiert.

„Zu einer erstklassigen FIFA-Weltmeisterschaft gehören heute auch das Bewusstsein für die Umwelt und ein entsprechendes Programm, das die negativen Auswirkungen auf die Umwelt ermittelt und mit gezielten Maßnahmen reduziert und kompensiert“, sagt FIFA Präsident Joseph S. Blatter. „Wesentlich dabei sind auch die Sensibilisierung und Beteiligung der Fußballfans in den Stadien. Diese Aufgabe ist dem Green-Goal-Umweltschutzprogramm der FIFA Frauen-Weltmeisterschaft 2011 hervorragend gelungen“, ergänzt der Präsident des Weltfußballverbands.

Nach Berechnungen des Öko-Instituts entstehen durch die Ausrichtung des Turniers rund 40.000 Tonnen Treibhausgase. Greifen alle Maßnahmen der Kampagne, kann diese Menge aber deutlich reduziert werden. Um die trotz aller Anstrengungen nicht vermeidbaren CO2-Emissionen auszugleichen, werden nachhaltig wirkende Klimaschutzprojekte in Mali, Ghana, Nicaragua, Honduras und Indien gefördert. Die Projekte entsprechen dem höchsten Standard für Klimaschutzprojekte, dem sogenannten „Gold Standard“.

Claudia Roth, Sprecherin des WM-Umweltbeirats, hebt die enormen Einsparpotenziale bei sportlichen Großveranstaltungen hervor. Zugleich könne der Fußball durch Vorbilder und gute Beispiele den Umweltgedanken transportieren – zu den Zuschauern auf den Tribünen, an den Fernsehbildschirmen und in die Vereine. Claudia Roth: „Mich freut es sehr, dass das Green Goal 2011 auch die Fans mit einbezieht.“ Wichtige Aspekte des Konzepts sind unter anderem die umweltfreundliche Anreise der Zuschauer mit Bus und Bahn, der sparsame Umgang mit Wasser und das Vermeiden von Abfall. „Diese WM soll keine Einzel-Episode bleiben: Nach der WM werden wir den Umwelt- und Klimaschutz auch in die Vereine spielen“, erklärt Roth, die sich für dieses Ziel als Beauftragte für Umwelt und Klima in der neuen Kommission Nachhaltigkeit des DFB einsetzt.

Auch der frühere Direktor des Umweltprogramms der Vereinten Nationen (UNEP), Prof. Dr. Klaus Töpfer, unterstützt als Mitglied des WM-Umweltbeirats „Green Goal 2011“ persönlich. Prof. Töpfer begrüßt dabei die enge Einbindung der Stadienbetreiber, um dadurch auch Akzente für die Zeit nach der WM zu setzen. „Durch die Einführung des Umweltmanagementsystems ÖKOPROFIT ist der Energie- und Ressourcenschutz in die Unternehmenspolitik der Stadien eingegangen und dort fest verankert worden. Das Programm wird auch nach der WM im normalen Ligabetrieb positiv weiter wirken. Diese gezielt langfristige Ausrichtung ist neu bei Umweltkonzepten von Sportgroßveranstaltungen.“ Durch Investitionen der Stadionbetreiber von insgesamt 710.000 Euro für umwelt- und ressourcenschonende Maßnahmen, können so jährlich rund 300.000 Euro eingespart werden.

Auch nach dem Abpfiff des WM-Finals am 17. Juli 2011 bleibt der Umweltschutz ein wichtiges Thema beim DFB. Dafür wurden durch die Satzungsänderung beim DFB-Bundestag 2010 und die Gründung der Kommission Nachhaltigkeit im Frühjahr 2011, in der Claudia Roth als Beraterin für den Bereich Umwelt vertreten ist, die Weichen gestellt. „Der Umweltschutz wird bei unseren Aktivitäten eine zentrale Rolle einnehmen. Dabei helfen uns selbstverständlich die Erfahrungen, die wir mit dem Umweltkonzept zur FIFA Frauen-WM gemacht haben. Ich freue mich, mit Claudia Roth, einer begeisterten Fußballanhängerin und passionierten Umweltschützerin, eine absolute Fachfrau an unserer Seite zu wissen“, sagt DFB-Präsident Dr. Theo Zwanziger.

Zur offiziellen Seite von Green Goal der FIFA Frauen-Weltmeisterschaft 2011