KLIMA-MEDIA.de Pressespiegel & Infoblog

Was Südafrika mit dem Golfstrom verbindet – neue Studie der GEOMAR Ozeanforscher

Donnerstag 2. Mai 2013 von birdfish

Wenn schmelzende Polkappen und Gletscher das Wasser des Nordatlantiks versüßen, könnte das den Golfstrom schwächen – so ein mittlerweile beinahe populäres Zukunftsszenario zu den Folgen des Klimawandels.

Strömungen um AfrikaSimulierte Temperaturen und Strömungen um Afrika – Simulation und Darstellung: GEOMAR

Für eine belastbare Abschätzung zukünftiger Klimaentwicklungen sollte der Nordatlantik allerdings nicht isoliert betrachtet werden. Dass vor allem auch die Entwicklung vor der Küste Südafrikas berücksichtigt werden muss, zeigt eine neue Studie des GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel, die jetzt in der internationalen Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ erschienen ist.

Bei dem Wort Meeresströmung denken die meisten Europäer wohl zunächst an den Golfstrom. Immerhin transportiert er so viel Wärme aus dem Golf von Mexiko in den Nordostatlantik, dass die Durchschnittstemperaturen in der Bretagne, in Irland und sogar in Südnorwegen deutlich milder sind als beispielsweise in Neufundland, dessen Hauptstadt St. John’s auf einer ähnlichen geographischen Breite liegt wie Paris. Veränderungen des Golfstromsystems infolge des globalen Klimawandels könnten also gravierende Konsequenzen für Europa haben.

Um derartige Veränderungen abschätzen zu können, reicht es aber nicht, den Golfstrom isoliert zu betrachten. Professor Arne Biastoch und Professor Claus Böning, Experten für Ozeanmodellierung am GEOMAR Helmholtz Zentrum für Ozeanforschung Kiel, zeigen in einer neuen Studie, dass sich Wind- und Strömungssysteme vor der Küste Südafrikas in den kommenden Jahrzehnten verändern werden. „Diese Ergebnisse sind wichtig für zukünftige Klimamodelle – auch für Europa“, erklärt Professor Biastoch. Die Studie ist in der internationalen Fachzeitschrift Geophysical Research Letters erschienen.

In ihrer Studie haben sich die Wissenschaftler mit dem Agulhasstrom beschäftigt. Dieser bewegt Wassermassen im Indischen Ozean entlang der ostafrikanischen Küste nach Süden und gehört ähnlich wie der Golfstrom zu den stärksten Strömungen im Weltozean. Südwestlich von Kapstadt vollzieht er eine abrupte Kehrtwende zurück in den Indischen Ozean. Dabei schnüren sich regelmäßig mächtige Wirbel von mehreren 100 Kilometern Durchmesser, die Agulhasringe, vom Hauptstrom ab. Diese bringen warmes und salzreiches Wasser aus dem Indischen Ozean in den Südatlantik.

„Es ist bekannt, dass diese Agulhasringe eine Schlüsselrolle für den Nachschub salzreichen Wassers in den Atlantik darstellen“, erklärt Professor Biastoch. Allerdings begrenzen starke westliche Winde im südlichen Ozean den Wasseraustausch zwischen dem Indischen und dem Atlantischen Ozean. Globale Klimamodelle, unterstützt von Messungen der vergangenen Jahre, sagen eine Verlagerung dieser Westwindzone nach Süden voraus. Dadurch würde ein breiterer Korridor entstehen, durch den Wassermassen aus dem Indik in den Atlantik strömen können. „Wir konnten in früherer Studien tatsächlich nachweisen, dass sich die Strömungsmuster in den vergangenen Jahrzehnten bereits verändert haben“, sagt Professor Böning.

Jetzt haben die beiden Kieler Forscher die Prognosen der globalen Klimamodelle auf ein hoch auflösendes Ozeanmodell übertragen, um detailliertere Erkenntnisse über die Entwicklung des Agulhasstroms in der Zukunft zu erlangen. „Danach könnte der Zustrom von warmem, salzhaltigem Wasser aus dem Indischen in den Atlantischen Ozean in diesem Jahrhundert um bis zu einem Drittel zunehmen“, erklärt Biastoch. Das würde zu einem Anstieg des Salzgehaltes im Südatlantik führen.

„Diese Entwicklungen scheinen weit weg zu sein, können aber Einfluss auf Europa haben“, betont Professor Böning. Denn der Antrieb für das globale Förderband der Meeresströmungen – auch für den Golfstrom – sind außer dem Wind auch unterschiedliche Wassertemperaturen und Salzkonzentrationen in bestimmten Wassermassen. Einige Klimamodelle sagen eine Abschwächung dieses System voraus, wenn rund um den Nordatlantik die Gletscher schmelzen, das arktische Meereis abnimmt und gleichzeitig Niederschläge zunehmen. Denn dabei gelangt Süßwasser in den Ozean, verändert so die Salzkonzentrationen, und schwächt dabei das Absinken von nordatlantischem Tiefenwasser, den Motor für das globale Förderband.

Der in der aktuellen Studie prognostizierte, zusätzliche Salznachschub von Süden könnte im nördlichen Nordatlantik den sich verstärkenden Niederschlägen und der Eisschmelze entgegen wirken. Ob die Änderungen im Agulhasstrom das Potenzial haben, die befürchtete starke „Aussüßung“ im Nordatlantik komplett zu neutralisieren, ist allerdings noch offen. „Die aktuelle Rechnung zeigt aber wieder deutlich, dass bei der Modellierung von zukünftigen Entwicklungen die Entwicklung im Südatlantik deutlich detaillierter als bisher berücksichtigt werden muss“, betont Professor Biastoch.

Arbeiten wie diese führen dazu, dass auch Veränderungen im Agulhasstrom und im Südatlantik stärker in den Fokus rücken. Das GEOMAR ist mit seiner hochauflösenden Ozeanmodellierung unter anderem über das EU-Projekt GATEWAYS und das geplante, vom Bundesforschungsministerium geförderte Projekt SPACES beteiligt und wird in den kommenden Jahren verstärkt den Einfluss von Zirkulationsänderungen südlich von Afrika auf das Golfstromsystem untersuchen.

Originalpublikation
Biastoch, A. and C. W. Böning, 2013: Anthropogenic Impact on Agulhas Leakage, Geophys. Res. Lett., 40, 1138-1143, http://dx.doi.org/10.1029/2012GL055037

Kategorie: Allgemeines, Öffentlichkeit, Elemente, Forschung, Gruppen, Klimamodelle, Meteorologie, Prognosen, Veröffentlichungen, Wasser | Keine Kommentare »

Vision für das Klima: Paläoklimaforscher plädiert für Kohlendioxid-Recycling

Mittwoch 20. März 2013 von birdfish

Frank Sirocko zeigt in “Geschichte des Klimas”, wie aus der Vergangenheit gelernt und Visionen für die Zukunft entwickelt werden können.

Vulkane
Welche Rolle speilten Vulkane in der Klimageschichte? – Foto: Ulla Trampert / Pixelio

Der Energiebedarf von Industrienationen auf der einen Seite und die Notwendigkeit, die globale Erwärmung zu begrenzen, auf der anderen Seite stellen die Menschheit vor große Herausforderungen. Professor Dr. Frank Sirocko, einer der führenden Paläoklimaforscher in Deutschland, plädiert dafür, die fossilen Energieträger und die Treibhausgase als Teile des gleichen Kreislaufs zu betrachten und als Ausweg aus dem Klimadilemma einen nachhaltigen, geschlossenen Kohlendioxid-Methan-Kreislauf einzurichten. Dabei soll Kohlendioxid, das maßgeblich für die globale Erwärmung verantwortlich ist, durch sogenannte Sequestration wieder der Atmosphäre entzogen werden. Es müsste dann mithilfe von Sonnenergie zum Beispiel in den südeuropäischen Mittelmeerländern zu Methan reduziert und in dieser Form wieder nach Nordeuropa transportiert werden. „Ich persönlich bin überzeugt, dass man irgendwann in Bezug auf das Treibhausgas Kohlendioxid vollständig umdenken wird und das atmosphärische CO2 nicht mehr als Problemstoff sieht, sondern als Lagerstätte“, schreibt Sirocko in seinem neuen Buch „Geschichte des Klimas“.

In dem Buch erläutert Sirocko, Professor am Institut für Geowissenschaften der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU), auf knapp 200 Seiten die wichtigsten Prozesse im Klimasystem und zeigt die Entwicklung des Erdklimas über Millionen von Jahren auf. Die Bedeutung der Atmosphäre und der Meeresströmungen wird genauso behandelt wie die Rolle, die Vulkane oder schmelzende Polkappen im Klimageschehen spielen. Der Rückblick auf die Erdgeschichte ist nach Auffassung des Klimaforschers unerlässlich, um zu beurteilen, was uns in Zukunft erwartet.

„Die Vergangenheit lehrt uns, dass Klimaänderungen eine der größten Bedrohungen für die Menschheit waren“, schreibt der Wissenschaftler. Als Beispiel führt er das 14. Jahrhundert an, als kalte verregnete Sommer zu Hunger, gesellschaftlicher Krise und in der Folge zu Seuchen geführt haben. „Hunger am Anfang des Jahrhunderts und die Pest haben die Zeit von 1300 bis 1350 zu einer der dunkelsten Zeiten der europäischen Geschichte gemacht.“

Heute stehen wir vor der globalen Herausforderung, die Erwärmung der Erdatmosphäre einzudämmen und den Energiebedarf möglichst klimaneutral abzusichern, wobei Erdöl in naher Zukunft knapp wird und auch Erdgas keine dauerhafte Alternative ist. „Viele Menschen“, so Sirocko, „blicken heute ratlos in die Energiezukunft und fühlen sich vom Klimawandel bedroht.“ Seine Vision für die Zukunft ist daher eine gemeinsame Antwort auf die Klima- und die Energiefrage. Mittlerweile seien erfolgreiche Verfahren entwickelt worden, um das CO2 aus der Atmosphäre wieder zu entziehen, die sogenannte Sequestration. Leider würde in diesem Zusammenhang immer nur eine Endlagerung des flüssigen CO2 diskutiert.

Man könnte dieses Kohlendioxid aber auch wieder zu Methan reduzieren, wozu grundsätzlich Energie notwendig wäre. Global betrachtet stünde hierfür mehr als genügend Sonnenergie zur Verfügung, da die auf die Erdoberfläche eingestrahlte Sonnenenergie weitaus größer sei als alle vom Menschen benötigte Energie. „Prinzipiell und global gesehen ist Energie also gar nicht knapp; man muss sie nur kontrolliert aus Südeuropa nach Nordeuropa transportieren.“ Irgendwann werde man in den Regionen starker Sonneneinstrahlung das CO2 aus der Atmosphäre sequestrieren, es dort in Thermiekraftwerken zu CH4 reduzieren und dieses Methan dann über Pipelines in die Industriestaaten transportieren, wo es erneut verbrannt werden kann. Ein solcher Kreislauf sei dann in sich geschlossen und könne nachhaltig so lange betrieben werden, wie die Sonne ihre Energie abstrahlt. Wichtig sei nur, dass man diesen Kreislauf implementiert, bevor das CO2 in der Atmosphäre bedrohliche Konzentrationen erreicht hat. „Wir müssen also heute beginnen, wenn wir morgen eine Zukunft haben wollen“, schreibt Sirocko in „Geschichte des Klimas“.

Kategorie: Allgemeines, Öffentlichkeit, Energiearten, Ernährung, Forschung, Gesundheit, Gruppen, Klimamodelle, Mensch, Meteorologie, Neue Technologien, Prognosen, Ressourcen, Veröffentlichungen | Keine Kommentare »

Das Abschmelzen der Gebirgsgletscher beeinflusst die mikrobielle Biodiversität

Dienstag 19. März 2013 von birdfish

Ein Team um den Limnologen (Binnengewässerforscher) Tom J. Battin von der Universität Wien untersuchte den Einfluss von Gletscherrückgang auf die Mikroorganismen in Gletscherbächen.

Sonnblick-Kees: Gletscherzunge und See des Sonnblick-GletschersSonnblick-Kees: Gletscherzunge und See des Sonnblick-Gletschers. Foto: Department für Limnologie

Dabei konnten die Wissenschafterinnen Linda Wilhelm und Katharina Besemer erstmals zeigen, wie Gletscherrückgang die Gemeinschaften mikrobieller Biofilme in Gletscherbächen beeinflusst. Erstaunlich ist, dass Mikroorganismen ähnlich wie höhere Organismen auf Gletscherrückgang reagieren: Ein Verlust der Biodiversität ist die Folge. Die Ergebnisse wurden aktuell in der Fachzeitschrift “The ISME Journal – Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology” veröffentlicht.

Gebirgsgletscher schmelzen weltweit beträchtlich mit der Folge, dass sich die Umweltbedingungen vor allem in Gletscherbächen rasch und stark verändern. Die Post-docs Katharina Besemer und Gabriel Singer sowie die PhD-Studentinnen Linda Wilhelm und Christina Fasching untersuchten die Gemeinschaften von Mikroben im Eis und in den Bächen von 26 Gletschern in den österreichischen Alpen. Das Team um Tom J. Battin, Professor für Limnologie an der Universität Wien, konnte nun erstmals zeigen, dass auch Mikroben auf das Schmelzen der Gletscher reagieren. Bislang war nur bekannt, dass höhere Organismen auf diese Änderungen reagieren.

Mit Hilfe hochauflösender Sequenziermethoden konnten Linda Wilhelm und Katharina Besemer die Diversität und Identität der Mikroben bestimmen. Erstaunlich war die außerordentlich große Vielfalt an Mikroben, die trotz unwirtlicher Bedingungen in Gletscherökosystemen vorkommen. Die WissenschafterInnen konnten zeigen, dass die Vielfalt der Mikroben in Gletscherbächen mit der Seehöhe der Gletscher abnimmt. Außerdem fanden sie, dass Gletscherrückgang verstärkt zu einem Verlust von mikrobieller Biodiversität auf regionaler Ebene führen kann.

In einem neuen Ansatz verknüpften die ForscherInnen ökologische Theorie mit mikrobieller Ökologie, um diese Biodiversitätsmuster, wie sie auch von höheren Organismen bekannt sind, zu verstehen.
So zeigten die WissenschafterInnen erstmals, dass mikrobielle Biodiversität und Artenzusammensetzung auch in Gletscherökosystemen von Bedeutung sind und zunehmend durch das Abschmelzen der Gebirgsgletscher bedroht sind.

Originalpublikation

“The ISME Journal – Multidisciplinary Journal of Microbial Ecology”:
L. Wilhelm, G. A. Singer, C. Fasching, T. J. Battin and K. Besemer. Microbial biodiversity in glacier-fed streams. The ISME Journal DOI: 10.1038/ismej.2013.44

Kategorie: Allgemeines, Anpassung, Artensterben, Öffentlichkeit, Boden, Elemente, Forschung, Gruppen, Meteorologie, Prognosen, Tiere und Pflanzen, Veröffentlichungen, Wasser | Keine Kommentare »

Eine erfolgreiche Klimapolitik benötigt lokale Lösungen und viel Kommunikation

Montag 18. März 2013 von birdfish

Rekordhitze, Hurrikans, Überschwemmungen – der Klimawandel und seine Folgen sind in aller Munde.

Hochwasser in FlensburgAuswirkungen des Klimawandels werden zunehmen. Hier: Ostsee-Hochwasser in Flensburg. Foto: Julia Vogt / Pixelio

Ein koordiniertes Vorgehen zum Schutz des globalen Klimas und Anpassungen an die Auswirkungen ist politisch und gesellschaftlich gewollt. “Den mitunter hochtrabenden Zielen der nationalen und internationalen Klimapolitik steht jedoch eine mangelhafte Umsetzung auf lokaler Ebene gegenüber”, bilanziert Thorsten Heimann vom Leibniz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung (IRS). In einem sozialwissenschaftlichen Forschungsprojekt analysierte er mit Nicole Mahlkow und Karsten Balgar Problemwahrnehmungen, Strategien und Mediendiskurse zum Klimawandel und leitete Handlungsempfehlungen ab.

Das Projekt ist Teil des “Potsdamer Forschungs- und Technologieverbundes zu Naturgefahren, Klimawandel und Nachhaltigkeit” (PROGRESS). Das IRS erstellte im Rahmen von PROGRESS drei aufwändige Untersuchungen zur Klimapolitik und –kommunikation im Ostseeraum: Mit einer Medienanalyse der letzten zehn Jahre in deutschen Küstenstädten, unter anderem Lübeck und Rostock, können Themen, Akteure und Positionen in ihrer zeitlichen Entwicklung analysiert werden. Eine ausführliche Expertenbefragung in denselben Städten bringt grundlegende Erkenntnisse über Planungs- und Koordinationsprozesse vor Ort. Nicht zuletzt liefert eine umfassende Befragung von Akteuren aus Politik, Verwaltung, Wirtschaft und NGOs in allen deutschen Küstengemeinden über 5.000 Einwohnern ein detailliertes Bild darüber, welche Strategien zum Umgang mit dem Klimawandel lokal als notwendig gelten – und welche nicht.

“Wir haben festgestellt, dass an vielen Stellen Sand im Getriebe der Klimapolitik ist”, so Heimann. “Am gravierendsten stellt sich der Mismatch zwischen nationaler und internationaler Klimapolitik und der lokalen Ebene dar.” Lokale Differenzierung sei ein notwendiger Weg, um substanziell voranzukommen. Der Grund dafür liege vor allem darin, dass sich Wahrnehmungen und damit auch Problempriorisierungen und Maßnahmenpräferenzen lokal sehr unterscheiden können Ob Klimawandel überhaupt als Problem wahrgenommen wird, sei nicht flächendeckend gegeben, berichtet Nicole Mahlkow. “In dieser Hinsicht unterscheiden sich beispielsweise die lokalen Perspektiven in den Städten Lübeck und Rostock – was in Lübeck vor allem als potenzielle Gefahr diskutiert wird, verheißt in Rostock steigende Touristenzahlen an den Stränden.” Auch die Bedrohung durch Binnenhochwasser führt nicht immer zu denselben Strategien, ergänzt Heimann. In Deutschland sei es derzeit ein Tabu, Siedlungen für natürliche Überflutungsflächen aufzugeben. In den Niederlanden oder Frankreich gebe es hingegen einzelne Landstriche, für die es zur Strategie wurde, dort dem Wasser mehr Raum zu geben. “Wir müssen davon wegkommen, für alle Probleme dieser Art einen überall gültigen Standard finden zu wollen. Wenn lokale Unterschiede missachtet werden, wird fehlender Konsens zum Scheitern der Bemühungen führen.”

Eine weitere Empfehlung der Sozialwissenschaftler ist, Maßnahmen zum Klimaschutz und zur Klimaanpassung nicht gegeneinander auszuspielen. Es gebe keinen Widerspruch zwischen der Installation einer Solaranlage zur CO2-Minderung und einem durchdachten regionalen Flussmanagement zur Eindämmung von Überflutungsschäden. Dies sei aber vor allem ein Kommunikationsproblem, so das Fazit der Medienanalyse. “In der raumplanerischen Diskussion ist dies bereits jetzt verankert. Die Wirklichkeit der Medien und die Wirklichkeit der Experten klaffen aber oft weit auseinander”, so Karsten Balgar. Die Kommunikation von Klimapolitik spielt daher eine zentrale Rolle. Genauso wie Strategien zum Umgang mit dem Klimawandel lokal differenziert sein müssen, sollten auch die Menschen mit dem Bezug zu konkreten lokalen Problemlagen angesprochen werden. Alltagskontexte spielen für die Akzeptanz von Klimapolitik eine große Rolle.

Einen Überblick über die sozialwissenschaftliche Klimaforschung am IRS bietet die Ausgabe 70 des Magazins IRS aktuell

Kategorie: Allgemeines, Öffentlichkeit, Elemente, Forschung, Gruppen, Klimamodelle, Mensch, Meteorologie, Politik, Prognosen, Ressourcen, Städte, Veröffentlichungen, Wasser, Wassermanagement | Keine Kommentare »

Klimaflucht – Klimaflüchtlinge

Freitag 1. März 2013 von birdfish

Der fortschreitende Klimawandel hat in vielen Ländern der Welt bereits existenzbedrohende Auswirkungen. Die Anzahl der Menschen, die wegen Katastrophen wie Dürre, Überschwemmungen und schweren Umweltschäden gezwungen sind, ihre Heimat zu verlassen, wird bereits in den kommenden Jahren dramatisch zunehmen.

Auf dieser Seite sammeln wir wichtige Materialien und Presseartikel zum Thema Klimaflucht und Klimaflüchtlinge.


Material zum Thema Klimaflucht und Klimaflüchtlinge
Broschüre “Auf der Flucht vor dem Klima”
Klimaflüchtlinge

Die Broschüre “Auf der Flucht vor dem Klima” wirft aus der Perspektive von sieben Umwelt-, Entwicklungs- und Menschenrechtsorganisationen (Amnesty International, Brot für die Welt, DGVN, Germanwatch, Medico International, Oxfam Deutschland, Pro Asyl) einen Blick auf die ungelöste Herausforderung des Schutzes von Menschen, die aufgrund der Folgen des Klimawandels migrieren.

Was sind die Szenarien für klimabedingte Migration? Welche bestehenden Maßnahmen gibt es im internationalen Recht und wie können deren Lücken gefüllt werden? Welches Gremium könnte für solidarische Klimamigrationspolitik verantwortlich werden? Mit diesen Fragen leistet die Broschüre einen Beitrag zur Diskussion über den Umgang mit klimabedingter Migration und stellt Mindestansprüche für die Klimamigrationspolitik. (Stand: 02/2013)

Download der Broschüre “Auf der Flucht vor dem Klima” (bei Germanwatch)


Großes Forschungsprojekt will Westafrikas Ernährungssicherheit langfristig sichern

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) stellt 16 Millionen Euro für die weitere Förderung der internationalen Klimaforschungsinitiative am West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use WASCAL zur Verfügung. WASCAL erforscht die Folgen des Klimawandels für die Land- und Wassernutzung, um Strategien gegen klimabedingte Risiken zu entwickeln.

Das Bonner Zentrum für Entwicklungsforschung (ZEF) will WASCAL helfen, eine Forschungsinfrastruktur aufzubauen, die es den westafrikanischen Staaten ermöglicht, langfristig Ernährungssicherheit zu schaffen und Ressourcen zu schonen.

Kompletter Artikel vom 11. April 2013


Pressespiegel zum Thema Klimaflucht und Klimaflüchtlinge

[...]

Kategorie: | Keine Kommentare »

Bundesamt für Naturschutz: Biotopverbund für Anpassung an Klimawandel notwendig

Sonntag 24. Februar 2013 von birdfish

Die Ergebnisse eines BfN-Forschungsvorhabens zeigen deutlich, dass ein länderübergreifender Verbund von Lebensräumen für viele vom Klimawandel betroffene Arten eine große Bedeutung hat.

Das Ökosystem als Ganzes
Das Ökosystem muss als Ganzes gesehen werden – Foto: Dagmar Struß

Es gilt mittlerweile als sicher, dass in den nächsten Jahrzehnten mit weiteren, erheblichen Klimaveränderungen gerechnet werden muss. Daher wurde in einem Forschungsvorhaben untersucht, welche Bedeutung in der Anpassungsstrategie die Vernetzung von Lebensräumen hat, um die zu erwartenden negativen Auswirkungen des Klimawandels zu mindern.

Nach Ansicht des Bundesamtes für Naturschutz (BfN) ist es zur Anpassung an den Klimawandel dringend erforderlich, den im Bundesnaturschutzgesetz (§ 20, 21) geforderten länderübergreifenden Biotopverbund in der Fläche voranzutreiben. In vielen Bereichen ist die Umsetzung gegenwärtig jedoch noch mangelhaft. Die bestehenden Lücken im Netzwerk der Lebensräume müssen geschlossen und insbesondere die internationalen Anknüpfungspunkte in ihrer Funktionalität gesichert und verbessert werden. Dabei sollte auf die Erhaltung und Entwicklung bestimmter Biotopverbundachsen, die entweder durch den Klimawandel in ihrem Bestand gefährdet sind oder für die räumliche Anpassung vieler Arten von großer Bedeutung sind, ein besonderer Fokus gelegt werden. Die Ergebnisse des Forschungs- und Entwicklungsvorhabens geben Anhaltspunkte dafür, welche Achsen und Regionen hiervon besonders betroffen sind.

Die Forschungsergebnisse weisen darauf hin, dass auch viele bisher nicht gefährdete Arten in der Zukunft durch den Klimawandel bedroht sein werden. Aufgrund der erwarteten Verschiebung der für die Arten geeigneten klimatischen Bedingungen, wird es für eine Vielzahl von Arten entscheidend sein, dass sie zukünftig geeignete Lebensräume erreichen können. Aufgrund seiner zentralen Lage in Europa trägt Deutschland eine besondere Verantwortung dafür, den vom Klimawandel betroffenen Arten eine Anpassung ihres Verbreitungsareals durch die Umsetzung eines effektiven Biotopverbunds zu ermöglichen.

Originalpublikation:
Reich, M., Rüter, S., Prasse, R., Matthies, S., Wix, N. & Ullrich, K. (2012): Biotopverbund als Anpassungsstrategie für den Klimawandel? Naturschutz und Biologische Vielfalt 122: 228 S., ISBN 978-3-7843-4022-7

Kategorie: Allgemeines, Anpassung, Artensterben, Öffentlichkeit, Boden, Elemente, Forschung, Gesetze, Gruppen, Meteorologie, Prognosen, Sensibilisierung, Tiere und Pflanzen, Veröffentlichungen, Wälder | Keine Kommentare »

Die Blaualgen in der Ostsee könnten sich als Folge des Klimawandels verdoppeln

Mittwoch 20. Februar 2013 von birdfish

Die Zahl der Cyanobakterien, auch Blaualgen genannt, könnte sich in der Ostsee im Zuge des Klimawandels womöglich verdoppeln.

BlaualgenblüteBlaualgenblüte. Foto: Christian Fischer / Wikipedia

Das haben Wissenschaftler der Universität Hamburg, KlimaCampus, berechnet. „Unsere Ergebnisse zeigen bei zunehmenden Wassertemperaturen nicht nur eine verlängerte jährliche Wachstumsphase, sondern auch mehr als zweimal so viel Algenbiomasse bis zum Ende des Jahrhunderts“, berichtet Prof. Inga Hense.
Mögliche Folgen: plötzliche Algenblüten, unangenehm für den Tourismus und zum Teil gesundheitsschädlich. Darüber hinaus könnten auch andere Arten boomen und das Ökosystem in Schieflage bringen, weil die Blaualgen das umgebende Meerwasser mit wachstumsförderndem Stickstoff anreichern.

Nach den Berechnungen der Klimaforscher vermehren sich die Einzeller wie erwartet aufgrund der steigenden Wassertemperaturen. Dazu kommt noch ihr besonderer Lebenszyklus: Cyanobakterien wachsen nur in sehr warmem Wasser, überdauern ansonsten in einer Art Ruhestadium am Boden der meist flachen Gewässer. „Das ist wie bei Aussaat und Ernte – je mehr schlummernde Zellen den Winter überleben, desto rascher wächst die Population im Frühjahr“, erläutert Hense. Gleichzeitig treibt die hohe Zelldichte nahe der Wasseroberfläche die Temperatur weiter in die Höhe. Eine positive Rückkopplung, die für noch mehr Wachstum sorge, berichtet Hense in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift „Climatic Change“.

Bisher hatte man den Wachstumsschub durch den Klimawandel deutlich niedriger eingeschätzt: „Für Prognosen biologischer Systeme müssen auch nichtlineare Effekte berücksichtigt werden. Das macht die Berechnungen aufwändiger“, so Hense. Die Biologin und ihr Team hatten zusammen mit Kollegen vom Swedish Meteorological and Hydrological Institute deshalb ein physikalisches Klimamodell mit einem biologischen Modell gekoppelt und dabei erstmals den kompletten Lebenszyklus der Cyanobakterien abgebildet.

Entscheidend ist offenbar auch die Abfolge von kalten und warmen Wintern: „Halten wir alle Eckdaten im Modellexperiment konstant, ergeben sich dennoch unterschiedliche Zuwachsraten – je nachdem, wie sich die Kälteperioden aneinanderreihen und die Produktivität der Einzeller begünstigen oder benachteiligen“, berichtet Hense. Ein weiteres Indiz, dass die Biologie der Cyanobakterien mit Blick auf den Klimawandel eine besondere Rolle spielt.

Verglichen hatten die Wissenschaftler die Zunahme einer gegebenen Blaualgenpopulation über einen Zeitraum von jeweils 30 Jahren – unter den Bedingungen von 1969 bis 1998, und als Gegenstück hierzu unter den Rahmenbedingungen, die uns voraussichtlich von 2069 bis zum Jahr 2098 mit zunehmender globaler Erderwärmung erwarten. „Schon heute lässt sich ein Anstieg der Cyanobakterien beobachten. Unsere Untersuchungen geben außerdem erste Hinweise, dass wir künftig mit großen Veränderungen rechnen müssen“, berichtet Hense.

So kommen die meist ungeliebten Einzeller nicht nur in der Ostsee vor, sondern auch in den Tropen und Subtropen, in flachen Gewässern und Süßwasserseen. Dort kurbeln sie das Wachstum weiterer Arten an: „Cyanobakterien fixieren im Wasser gelösten Luftstickstoff, der für andere Organismen normalerweise nicht verfügbar ist. Als dominante Primärproduzenten können sie so das Nährstoffbudget ganzer Lebensräume tiefgreifend ändern.“ Im nächsten Schritt wollen die Wissenschaftler deshalb auch horizontale Meeresströmungen, mit denen die Algen verdriften, in ihre Berechnungen einbeziehen.

Kategorie: Allgemeines, Anpassung, Öffentlichkeit, Elemente, Forschung, Gesundheit, Gruppen, Mensch, Meteorologie, Prognosen, Tiere und Pflanzen, Veröffentlichungen, Wasser | 2 Kommentare »

Klimawandel: kalkbildende Einzeller sind Profiteure der steigenden Temperaturen

Mittwoch 13. Februar 2013 von birdfish

Das Klima wird wärmer und der Meeresspiegel steigt – eine Bedrohung für Inselstaaten.

SternchensandeSternchensande: Foraminiferensande vom Großen Barrier-Riff – Foto: Martin Langer / Uni Bonn

Wie Forscher unter Federführung der Universität Bonn herausgefunden haben, breiten sich gleichzeitig winzige einzellige Organismen in den Weltmeeren rasant aus, die die Folgen des Klimawandels mildern können: Mit ihren Kalkschalen stabilisieren die zu den Foraminiferen gehörenden Amphisteginen Küsten und Riffe. Die Ergebnisse sind in der internationalen Online-Fachzeitschrift „PLOS ONE“ erschienen.

Manche sehen aus wie kleine Sternchen, andere ähneln löchrigem Käse, wieder andere erinnern an winzige Muscheln: Die zu den Foraminiferen zählenden Amphisteginen sind extrem häufig und außerordentlich formenreich. Die meisten der rund 10.000 Foraminiferenarten leben auf dem Meeresboden in den Tropen und Subtropen, sind von einer Kalkschale umgeben und werden nicht einmal so groß wie ein Sandkorn. Trotzdem sind die Winzlinge zu enormen Leistungen fähig: „Foraminiferen sind Ökosystem-Ingenieure“, sagt Prof. Dr. Martin Langer vom Steinmann-Institut für Geologie, Mineralogie und Paläontologie der Universität Bonn. „Die Einzeller produzieren pro Jahr mit ihren Schalen bis zu zwei Kilogramm Kalk pro Quadratmeter Meeresboden und sind, nach den Korallen, die wichtigsten Sedimentproduzenten in tropischen Riffregionen.“

Rund 9.000 Kilometer entlang der Küste

Die Wissenschaftler der Universität Bonn untersuchten mit ihren Kollegen des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander Koenig, der Universität Trier und der Woods Hole Oceanographic Institution (USA) die Verbreitung der winzigen Einzeller. Prof. Langer erfasste in den letzten Jahren die Verbreitung der Amphisteginen entlang der rund 9.000 Kilometer langen Küstenlinie vor Somalia, Kenia, Tansania, Mosambik, Südafrika, Namibia und Angola. „Das Vorkommen der Amphisteginen hängt entscheidend von der Temperatur sowie dem Salz- und Nährstoffgehalt der Ozeane ab“, sagt der Mikropaläontologe. So brauchen die Einzeller Wassertemperaturen von mindestens 14 Grad Celsius.

Bis 2100 breiten sich die Einzeller fast 300 Kilometer polwärts aus

Mit den Daten aus den Geländeuntersuchungen entwickelten die Forscher ein Artverbreitungsmodell, das berechnet, wo die Amphisteginen unter bestimmten Umweltbedingungen vorkommen. Mithilfe von Klimamodellen prognostizierten die Wissenschaftler anschließend die künftige Verbreitung der kalkschaligen Einzeller. „Die Amphisteginen zählen zu den Profiteuren der steigenden Temperaturen durch den Klimawandel“, fasst Prof. Langer zusammen. Bis zum Jahr 2050 breiten sich die Kalk-Einzeller durch die erwärmten Ozeane nach den Modellen um 180 Kilometer polwärts aus – das entspricht etwa 1,6 Breitengrade. Bis zum Jahr 2100 erhöht sich die durchschnittliche Temperatur in den Ozeanen vorsichtig geschätzt um rund 2,5 Grad Celsius. Dementsprechend dringen die Amphisteginen fast 300 Kilometer – rund 2,5 Breitengrade – weiter in Richtung der Pole vor.

Versauerung der Meere: „Survival of the Fittest“

„Unsere Modelle prognostizieren Ausbreitungsgeschwindigkeiten von bis zu acht Kilometer pro Jahr“, sagt die Doktorandin Anna Weinmann vom Steinmann-Institut der Universität Bonn. Korallen können ähnlich rasant in neue Bereiche vordringen. Allerdings macht ihnen die mit dem höheren Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre einhergehende Ozeanversauerung zu schaffen. Das Skelett der Korallen besteht aus Aragonit und ist damit viel säureempfindlicher als die Kalzitschale der Foraminiferen. „Amphisteginen und andere Foraminiferen übernehmen zunehmend die Kalkproduktion der Korallen und besetzen deren ökologische Nische. Ein Rollentausch vollzieht sich“, berichtet Prof. Langer.

Kalkproduzenten stabilisieren die Küsten und Riffe

Auf diese Weise werden in Zukunft Massenvorkommen von Foraminiferen den tropischen Meeresgrund prägen. Dafür gibt es auch zahlreiche Belege aus der Vergangenheit, zumal die Kalk-Einzeller die Ozeane bereits seit rund 600 Millionen Jahren besiedeln. „Der Fossilbericht zeigt: Immer wenn in der Erdgeschichte der Kohlendioxidgehalt der Atmosphäre erheblich höher und die Ozeane deutlich wärmer waren, sind Foraminiferen die häufigsten Kalkproduzenten in den Riffen gewesen“, sagt der Mikropaläontologe. Die winzigen Kalk-Einzeller können damit absehbar auch einen Teil der Schäden durch den Klimawandel wieder wettmachen. Bereits heute klagen Inselstaaten über den ansteigenden Meeresspiegel und zunehmende Schäden an ihren Küsten. Prof. Langer: „Amphisteginen und andere Foraminiferen werden sich in den nächsten Jahrzehnten rasch ausbreiten und die Küsten und Riffe durch ihre hohe Kalkproduktion stabilisieren.“

Originalpublikation:

Climate-Driven Range Extension of Amphistegina (Protista, Foraminiferida): Models of Current and Predicted Future Ranges, PLOS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0054443

Kategorie: Allgemeines, Anpassung, Artensterben, Öffentlichkeit, Elemente, Forschung, Gruppen, Meteorologie, Prognosen, Tiere und Pflanzen, Veröffentlichungen, Wasser | Keine Kommentare »