Zwar ist die Luftqualität in Europa zwischen 1999 und 2009 besser geworden, aber immer noch gefährden verschiedene Schadstoffe die Gesundheit der europäischen Bevölkerung.
Smog über Wien – Foto: Adolf Riess / Pixelio
Das ist das Ergebnis der neuesten Auswertung der Luftdaten durch die Europäische Umweltagentur (EEA).
Doch auch wenn insgesamt die Luftqualität besser geworden ist, muss noch mehr getan werden, um die Gesundheitsgefährdung der Bevölkerung und die negativen Auswirkungen auf die Umwelt zu reduzieren. Die bodennahen Ozonwerte und der Gehalt an Feinstaub (PM) in der Luft ist in den letzten Jahren nahezu konstant auf zu hohem Niveau geblieben. Um die Luftqualität zu verbessern, müsse es viele unterschiedliche Maßnahmen geben, so die EEA, unter anderem die Reduktion von Emissionen an deren Quellen, bessere Stadtplanung und die Veränderung des individuellen Lebensstils.
Ozon und PM seien die problematischsten Schadstoffe für die Gesundheit. Sie können Herz-Kreislauf- und Lungenerkrankungen verursachen oder verschlimmern, die wiederum zu vorzeitigen Todesfällen führen können. Eutrophierung, ein Überangebot an Nährstoffen wie Stickstoff in terrestrischen und aquatischen Ökosystemen, ist ein weiteres großes durch Luftverschmutzung verursachtes Problem. Der Ausstoß von Ammoniak (NH3) aus der Landwirtschaft und Stickoxiden (NOx) oder Schwefeldioxid aus Verbrennungsprozessen, die zur Versauerung des Regens und Eutrophierung beitragen, sind in den letzten Jahren allerdings gesunken.
Der jährliche Bericht der EEA umfasst die Daten von 38 Ländern in Europa. Viele der EU-Mitgliedstaaten konnten auch 2010 und 2011 bei mindestens einem Luftschadstoff nicht die Grenzwerte einhalten.
Zu den Ergebnissen des EEA-Jahresbericht über Luftqualität im Einzelnen:
Feinstaub:
Zwanzig Prozent der städtischen EU-Bevölkerung lebt in Gebieten, in denen der im EU-Recht vorgegebene 24-Stunden-Grenzwerte für Feinstaub in der Größe von 10 Mikrometern (PM10) im Jahr 2009 überschritten wurde. Für die 32 Mitgliedsländer der EEA liegt der Wert sogar noch höher, bei 39%. Legt man den strengeren Richtlinienwert der Weltgesundheitsorganisation (WHO) zugrunde, leben aber sogar 80 bis 90 Prozent der städtischen EU-Bevölkerung in Gebieten, in denen der PM10-Feinstaubwert zu hoch ist. Diese Situation scheint sich auch trotz Gegenmaßnahmen bisher nicht zu verbessern.
Ozon
Ozon wird nicht direkt emittiert, sondern ist das Produkt einer chemischen Reaktion zwischen anderen Gasen. Obwohl vom Menschen verursachten Emissionen von vielen dieser “Vorprodukte” abgenommen hat, sind die Ozonwerte zwischen 1999 und 2009 nicht deutlich gesunken. Etwa 17% der europäischen BürgerInnen leben in Gebieten, in denen das EU-Ziel für Ozon-Konzentration im Jahr 2009 überschritten wurde. Wenn die Ozonwerte mit den strengeren Richtlinien der WHO verglichen werden, wurde 2009 mehr als 95% der städtischen EU-Bevölkerung über diesem Niveau ausgesetzt. Auch über ein Drittel der Ozonwerte der gesamten Ackerfläche der 32 EEA-Mitgliedsländer liegen über dem EU-Ziel-Niveau.
Schwefeldioxid (SO2)
Die SO2-Werte in Europa sind zwischen 1999 bis 2009 unm etwa die Hälfte gesunken. Das hat dazu beigetragen, die fortschreitende Versauerung durch sauren Regen zu bremsen. Auch hier sind die EU-Grenzwerte weniger streng als die der WHO. Nur wenige EU-StadtbewohnerInnen sind höheren SO2-Werten ausgesetzt als von der EU vorgegeben. Nimmt man die WHO als Basis sind allerdings 68 bis 85% der EU-städtischen Bevölkerung einer Konzentration oberhalb des WHO-Richtlinien ausgesetzt.
Stickstoffdioxid (NO2)
Die NO2-Konzentrationen sind in den letzten Jahren leicht zurückgegangen. Überschreitungen gab es in der Regel in der Nähe von Hauptstraßen. Zwölf Prozent der europäischen Stadtbevölkerung leben allerdings auch jenseits von Verkehrsadern in Gebieten mit NO2-Konzentrationen oberhalb von EU- und WHO-Grenzwerten.
Schwermetalle
Atmosphärische Konzentrationen von Arsen, Cadmium, Blei und Nickel sind in Europa im Allgemeinen gering. Allerdings kommt es mitunter zu erhöhten Schwermetallkonzentrationen in Böden, Sedimenten und Organismen. Trotz erheblicher Reduktion der Schwermetallemissionen seit 1990 in der EU ist das Risiko für die europäischen Ökosystemen weiterhin groß.
Mit einem einstimmigen Votum hat sich die Mitgliederversammlung der Helmholtz-Gemeinschaft auf ihrer Jahrestagung in Berlin für die Aufnahme des „noch“ Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in die Helmholtz-Gemeinschaft (HGF) ausgesprochen.
GEOMAR Logo ab Januar 2012
Von Januar 2012 an wird das Institut als Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) das 18. Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren.
GEOMAR ist in der Helmholtz-Gemeinschaft willkommen. Das betonte der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft, Prof. Dr. Jürgen Mlynek, bereits auf der Jahrespressekonferenz der Gemeinschaft am vergangenen Donnerstag. Die Mitgliederversammlung der 17 Großforschungszentren des Bundes bestätigte diese Aussage am folgenden Tag mit einem einstimmigen Votum. Nach der kürzlich erfolgten Verabschiedung des Errichtungsgesetzes durch den Schleswig-Holsteinischen Landtag ist damit der Weg für die Umwandlung des „noch“ Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) zum Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel (GEOMAR) frei.
„Auch wenn wir nicht ernsthaft mit Problemen gerechnet haben, freut uns das einstimmige Votum und das insgesamt sehr positive Echo, das ich in Gesprächen mit vielen der neuen Kollegen wahrgenommen habe, doch sehr“, erklärt IFM-GEOMAR Direktor, Prof. Dr. Peter Herzig. „Wir werden als wichtiger und starker Partner in der Helmholtz-Gemeinschaft gesehen und verstärken insbesondere den Forschungsbereich ‚Erde und Umwelt’“, so Herzig weiter. „Das GEOMAR bringt als Alleinstellungsmerkmal die Meeresforschung im offenen ‚blauen’ Ozean ein. Vom Meeresboden der Tiefsee bis in die Atmosphäre über dem Meer wird das System Ozean bei uns in einer außerordentlichen Bandbreite bearbeitet, die so in der Helmholtz-Gemeinschaft bisher fehlte“, erläutert Prof. Herzig.
Nun wird mit Hochdruck an der Umsetzung der Umwandlung gearbeitet, die Mitte 2010 gemeinsam vom Land Schleswig-Holstein und dem Bundesministerin für Bildung und Forschung beschlossen worden war. „Unser neues Logo ist bereits fertig. Es ist eine Weiterentwicklung der alten Word-Bildmarke und verbindet so die geschichtsträchtige Vergangenheit der Kieler Meeresforschung mit dem Aufbruch zu neuen Ufern“, meint Prof. Herzig.
Die Weltmeere absorbieren rund ein Viertel der Kohlendioxid-Emissionen (CO2), die bei der Nutzung fossiler Brennstoffe und der Entwaldung entstehen.
Schnecke im Mittelmeer – Foto: Rolf Handke / Pixelio
Das entspricht ungefähr 1 Million Tonnen CO2 pro Stunde. Dies führt zu einer Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Meere, insbesondere zu einer Erhöhung des Säuregehalts. Diese Erhöhung stellt eine Bedrohung für die Organismen dar, die Gerüste oder Muschelkalk bilden, wie Korallen und Mollusken (Weichtiere).
Jean-Pierre Gattuso vom Labor für Ozeanographie in Villefranche-sur-mer (CNRS/UPMC) hat zu diesem Thema eine internationale Studie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Climate Change veröffentlicht.
Im Rahmen dieser Studie haben die Forscher Korallen, Schalentiere und Muscheln um die Insel Ischia (Golf von Neapel, Italien) ausgesetzt, da das Wasser dort bereits auf natürliche Weise durch CO2 – Quellen, die auf die Vulkanaktivität des Vesuvs zurückzuführen sind, übersäuert ist. Mit radioaktiven Isotopen konnten sie aufzeigen, dass die Kalkproduktion dieser Organismen selbst bei dem für 2100 erwarteten Säuregehalt (pH von 7,8 im Jahr 2100, verglichen mit pH von 8,1 heute) möglich ist. Das Gewebe und die organischen Schichten, mit denen die Gerüste und Schalen dieser Organismen überzogen sind, spielen eine wichtige Rolle beim Schutz ihrer Kalziumkarbonatstrukturen. Die Teile der Schalen bzw. Gerüste, die nicht durch Gewebe oder organische Moleküle geschützt werden, sind wesentlich gefährdeter und lösen sich je nach Säuregehalt des Wassers schnell auf. Die Forscher konnten außerdem nachweisen, dass sich die Widerstandsfähigkeit deutlich verringert, je länger diese Organismen ungewöhnlich hohen Temperaturen (28,5°C) ausgesetzt sind. Die Sterblichkeit dieser Organismen steigt demzufolge mit dem Säuregehalt.
Einige wirbellose Meerestiere leben bereits jetzt bei Temperaturen, die sie nah an ihre Toleranzgrenze bringen, was zu zeitweisem Massensterben führt. Die Kombination aus der Erwärmung des Mittelmeers und der Versauerung der Gewässer wird zu einem weiteren Anstieg dieses Phänomens führen.
Ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung des IFM-GEOMAR bricht heute mit dem Forschungsschiff POSEIDON zu einer Expedition ins Nordpolarmeer auf.
FS Poseidon – Foto: O. Pfannkuche / IFM-GEOMAR
Ziel der Forschungsreise bis vor die Küste Westspitzbergens sind Untersuchungen zur Stabilität von Gashydraten und zur Intensität von Methangasaustritten. Dabei sollen die biogeochemischen Umwandlungsprozesse von Methan in der Wassersäule und die Freisetzung des Treibhausgases in die Atmosphäre abgeschätzt werden.
Umweltveränderungen aufgrund der globalen Erwärmung sind im Bereich der Arktis besonders dramatisch, wie es beispielsweise der rapide Schwund des Meereises und der Grönländischen Gletscher in den letzten Jahren untermauern. Es ist zu erwarten, dass sich diese Regionen auch in der Zukunft schnell und tiefgreifend verändern werden. Weite Bereiche der flachen Schelfmeere und des Kontinentalrandes des Arktischen Ozeans sind durch submarine Permafrostböden und das Vorhandensein von Gashydraten gekennzeichnet. Durch eine zunehmende Erwärmung des Bodenwassers könnten sich die Hydrate auflösen und größere Mengen des darin enthaltenen Methangases freisetzen, das durch seine starke Treibhauswirkung wiederum zu einer beschleunigen Erwärmung beitragen könnte. Jüngste Beobachtungen an mehr als 250 Gasaustrittsstellen westlich von Spitzbergen in einem Grenzbereich der Gashydratstabilitätszone lassen befürchten, dass Auflösung von Gashydraten als Folge der globalen Erwärmung bereits begonnen hat.
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Dr. Olaf Pfannkuche vom Kieler Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) will nun untersuchen, inwieweit das freigesetzte Methangas durch biologische und biogeochemische Prozesse in der Wassersäule abgebaut wird und abschätzen, wie viel bis in die Atmosphäre gelangt. „Wir wissen, dass mikrobieller Abbau von Methan im Sediment und in der Wassersäule als natürlicher Filter von Methanemissionen agiert“, erläutert Dr. Pfannkuche. „Allerdings ist bisher nicht bekannt, wie schnell und effektiv dieser Filter im Falle von massiven Gashydratauflösungen funktionieren wird und was die potentiellen sekundären Konsequenzen, wie zum Beispiel Ozeanversauerung und Bildung von Sauerstoffminimumzonen sind“, so Pfannkuche weiter.
An der Expedition, die heute im Rahmen der 419. Ausfahrt des Kieler Forschungsschiffes POSEIDON startet, sind Wissenschaftlern aus dem EU-Projekt HERMIONE und aus dem Exzellenzcluster „Ozean der Zukunft“ unter der Beteiligung aus den Instituten IFM-GEOMAR, NIOZ (Niederlande) und der Universität Tromsø (Norwegen) beteiligt.
Die Untersuchungen konzentrieren sich auf zwei Arbeitsgebiete vor Spitzbergen. Geplant sind Untersuchungen zur räumlichen Verteilung und zur Quantifizierung von Methanfahnen in der Wassersäule mit akustischen Verfahren und mit klassischen CTD/Rosettenwasserschöpfer Beprobungen. Am Meeresboden werden Messungen von Stoffumsätzen mit einem biogeochemischen Observatorium (BIGO Lander) geplant. Ferner werden mittels verschiedener Verfahren Sedimentproben für mikrobiologische Untersuchungen gewonnen. Mit einem Foto/Videoschlitten (OFOS) können Gashydratvorkommen und Gasaustrittsstellen lokalisiert und neue Areale erkundet werden.
„Unsere auf dieser Expedition gewonnenen Messdaten werden wir auch mit den bereits vorhandenen Beobachtungen vergleichen, um abzuschätzen, wie rasch die Veränderung in diesem sehr sensiblen Teil des Weltmeeres voranschreitet“, so Fahrtleiter Pfannkuche.
In den nächsten einhundert Jahren bleibt ein Großteil des im arktischen Meeresboden eingelagerten Methans stabil.
Ein Stück Gashydrat aus ca. 800m Wassertiefe – Foto: Dr. Peter Linke, IFM-GEOMAR
Das austretende Klimagas verstärkt jedoch die Ozeanversauerung – besonders in den bodennahen Wasserschichten, die bisher als weniger gefährdet galten. Zu diesen Erkenntnissen kamen Forscher des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in einer fächerübergreifenden Studie. Bereits seit einigen Jahren warnen Wissenschaftler davor, dass Methanhydrate, die als Eis im Meeresboden lagern, infolge der Erderwärmung „auftauen“. Dadurch gelange das starke Treibhausgas Methan in die Atmosphäre und treibe den Klimawandel weiter an. Forscher vom Leibniz-Institut für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Kiel haben jetzt den Effekt der Meeresströmungen auf die Erwärmung des Meeresbodens in der Arktis quantifiziert und seine Auswirkungen berechnet. In ihrer Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Geophysical Research Letters“ geben sie – bedingt – Entwarnung: „Unsere Berechnungen mit verschiedenen Computermodellen zeigen deutlich, dass dem Klima in den nächsten hundert Jahren keine zusätzliche Gefahr durch erhöhte Methanaustritte droht“, fasst der Hauptautor der Studie, Privatdozent Dr. Arne Biastoch, zusammen. „Die Gashydrate lösen sich mit einer zeitlichen Verzögerung auf, so dass eher in zwei- bis dreihundert Jahren mit Folgen zu rechnen ist – ein Zeitraum, über den sich heute wenig Definitives sagen lässt. Diese Langzeitwirkungen sollten wir bei der Diskussion über Klimaänderungen berücksichtigen. Aber wir sollten die Situation nicht dramatisieren.“
Alarm schlagen die Forscher jedoch mit Blick auf „Das andere CO2-Problem“: die Ozeanversauerung. Bisher wurde hauptsächlich betrachtet, dass das Meerwasser Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre aufnimmt. Chemische Reaktionen führen dazu, dass der pH-Wert des Wassers sinkt. Vor allem das kalte Wasser in den nördlichen Breiten, das besonders viel CO2 aufnimmt, wird dadurch schnell korrosiv. Die Folge: Korallen, Muscheln, Schnecken oder Plankton, können ihre Kalkschalen nicht mehr wie bisher aufbauen.
Bereits eine geringe Methanhydrat-Schmelze beschleunigt dieses Phänomen: „Wir gehen davon aus, dass nach hundert Jahren etwa zwölf Prozent des im Meeresboden eingelagerten Methans freigesetzt wird“, so Autor Prof. Dr. Lars Rüpke. „Weiter nehmen wir an, dass rund die Hälfte davon noch am Grund von hoch spezialisierten Mikroorganismen aufgenommen und so wiederum als fester Stoff abgelagert wird.“, ergänzt Autorin Prof. Dr. Tina Treude. „Der Rest des Gases könnte jedoch direkt in die Atmosphäre aufsteigen oder nach mikrobiellem Abbau zu CO2 im Meerwasser den pH-Wert verringern. Dadurch könnte der pH-Wert des Arktischen Ozeans doppelt so schnell sinken als bisher angenommen – und zwar in den unteren Wasserschichten.“
Genau diese Schichten hielten Biologen und Meereschemiker bisher für am wenigsten von der Ozeanversauerung betroffen. „Ältere Studien hatten nur das CO2 im Blick, das aus der Atmosphäre stammt und über die Meeresoberfläche aufgenommen wird. Folglich wurde davon ausgegangen, dass vor allem die oberen Schichten versauern“, so Treude. „Für die Arktis haben wir jetzt nachgewiesen, dass auch die bodennahen Bereiche gefährdet sind.“
Verantwortlich für den Temperaturanstieg am Meeresboden in der Arktis sind insbesondere die Meeresströmungen im Atlantik. Obwohl die Berechnungen der Kieler Wissenschaftler große jahreszeitliche und dekadische Schwankungen zutage führten, zeichnet sich für die Zukunft eine durchschnittliche Erwärmung um 2,5 Grad Celsius pro Jahrhundert ab. Dabei liegen die Temperaturen im flacheren Wasser an den Festlandsockeln eher über und die Kontinentalhänge am Übergang zur Tiefsee eher unter diesem Wert.
In ihrer Studie haben die Kieler Experten erstmals Modellierungen über Vergangenheit und Zukunft mit Berechnungen zur Gashydrat-Stabilitätszone (GHSZ) zusammengeführt, in der unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen aus Methangas feste Gashydrate entstehen. Weitere Analysen sollen ihre ersten Eindrücke jetzt präzisieren und untersuchen, welche anderen Gebiete des Weltmeeres von den Erwärmungen des Meeresbodens betroffen sind. Die dafür nötigen Simulationen sind so umfangreich, dass sie nur auf Supercomputern, wie zum Beispiel denen der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, durchgeführt werden können.
In Kiel entwickelte ‘Mesokosmen’ erforschen Meeresversauerung. – Foto: Ulf Riebesell / IFM-GEOMAR
Die Kalkalge Emiliania huxleyi transportiert Kohlenstoff in den tiefen Ozean und produziert außerdem ein klimakühlendes Gas. Ein 36-köpfiges Forscherteam aus deutschen, britischen und norwegischen Instituten untersucht, wie dieser Winzling auf die Ozeanversauerung reagiert und welche Folgen dies für den globalen Klimawandel hat. Dazu werden nach Ostern neun große Experimentieranlagen, sogenannte Mesokosmen, von Kiel nach Bergen verschifft.
Der Ozean bremst den Klimawandel, denn er nimmt einen Teil des vom Menschen produzierten Kohlendioxids (CO2) auf und fungiert so als Kohlenstoffsenke. Allerdings reagiert das CO2 mit dem Wasser zu Kohlensäure. Das Wasser wird dadurch saurer, was für marine Lebewesen, die ihre Schalen und Skelette aus Kalk aufbauen, gefährlich werden kann. Welche Folgen dies für das Ökosystem Meer hat, untersuchten Kieler Forscher bereits in mehreren Experimenten, zuletzt 2010 vor der Küste Spitzbergens. Ihr nächstes Projekt soll jetzt weitere Fragen zu den marinen Stoffkreisläufen beantworten. Dafür werden Ende April neun Experimentieranlagen des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR), sogenannte Mesokosmen, mit dem norwegischen Forschungsschiff HÅKON MOSBY von Kiel aus in den Raunefjord vor Bergen (Norwegen) transportiert.
„Im vergangenen Jahr haben wir im Kongsfjord vor Spitzbergen untersucht, wie das Nahrungsnetz der Arktis auf den steigenden CO2-Gehalt reagiert. Denn das kalte Wasser in den höheren Breiten nimmt besonders große Mengen von diesem Gas auf. Der Arktische Ozean wird deshalb früher als andere Meeresregionen korrosiv für kalkbildende Organismen“, erklärt Prof. Ulf Riebesell, Meeresbiologe am IFM-GEOMAR und Leiter der Mesokosmen-Experimente. „Vor allem an der Basis der Nahrungskette konnten wir deutliche Veränderungen beobachten. Besonders empfindlich auf die im Experiment simulierte Ozeanversauerung reagierten die Flügelschnecken, die ein wichtiges Bindeglied im arktischen Nahrungsnetz bilden.“
In ihrem nächsten Experiment wollen die Wissenschaftler die Stoffkreisläufe genauer unter die Lupe nehmen. „Wir haben uns den Mai als Zeitpunkt für unsere Arbeiten ausgesucht, denn dann blüht vor Norwegens Küsten und in den Fjorden die Kalkalge Emiliania huxleyi, deren äußere Hülle aus winzigen Kalkplättchen besteht“, so Riebesell.
Durch ihre Massenentwicklung trägt diese Mikroalge wesentlich zum Stoffkreislauf in den Meeren bei. Ihre Kalkplättchen wirken als Ballast und beschleunigen so den Transport von Kohlenstoff in die Tiefe des Ozeans. Wird der Ozean saurer, werden die Kalkplättchen dünner und leichter. Der Ballasteffekt schwächt sich ab – und damit möglicherweise auch der Kohlenstofftransport in die Tiefe. Noch ein weiterer Punkt interessiert die Forscher: Die Kalkalgen setzen Dimethylsulfid (DMS) frei. In der Atmosphäre bilden sich aus dieser schwefelhaltigen Verbindung Schwefelsäuretröpfchen. Diese formen wolkenähnliche Schichten, die das Sonnenlicht reflektieren und dem Treibhauseffekt entgegen wirken können. Prof. Riebesell: „Die unscheinbaren Einzeller spielen also gleich im doppelten Sinne eine wichtige Rolle für unser Klima. Umso wichtiger ist es zu wissen, wie sie auf den Ozeanwandel reagieren, und was dies im Hinblick auf den globalen Klimawandel bedeutet.“
Für den neuen Einsatz wurden die Mesokosmen im Technik- und Logistikzentrum des IFM-GEOMAR umgebaut. Ihr Plastikschlauch wurde um sieben auf 25 Meter verlängert und fasst nun rund 80 Kubikmeter Meerwasser. Ein Sedimenttrichter erleichtert zudem, absinkende Schwebstoffe aufzufangen. Die Mesokosmen werden wie in Spitzbergen im Fjord verankert und auf Kohlendioxid-Niveaus gebracht, die die Forscher für die nächsten 50 bis 100 Jahre erwarten. Von der Espegrend Marine Station aus fahren sie sechs Wochen lang täglich mit kleinen Booten zu ihren gigantischen Reagenzgläsern hinaus, um Messungen vorzunehmen und Proben für die spätere Laborarbeit zu sammeln.
Ein weiteres Experiment ist bereits in Planung: Vom 23. November bis zum 7. Dezember 2011 setzen die Kieler gemeinsam mit US-Kollegen drei ihrer Mesokosmen vor Hawaii nahe der Hawaii Ocean Time Series Station (HOTS) aus. „Mit dem Einsatz dieser weltweit einmaligen Off-Shore-Experimentieranlage in einem Seegebiet, für das Langzeitbeobachtungen von mehr als 20 Jahren vorliegen, öffnen sich neue Forschungsmöglichkeiten“, urteilt Riebesell. So hoffen die Wissenschaftler, durch gezielte Experimente auf hoher See die Ursachen für Langzeitvariationen in der Produktivität des Ozeans besser zu verstehen.
Hintergrundinfo
Das Experiment im Raunefjord/Norwegen findet unter dem Dach von SOPRAN (Surface Ocean Processes in the ANthropocene) statt. Dieses vom Bundesministerium für Forschung und Bildung (BMBF) geförderte Verbundprojekt untersucht die Wechselwirkungen zwischen der Biologie im Ozean und der Chemie der Atmosphäre vor dem Hintergrund des globalen Klimawandels. Neben dem IFM-GEOMAR sind das Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung, das Helmholtz-Zentrum Geesthacht, das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung e.V., das Leibniz-Institut für Ostseeforschung Warnemünde, das Max-Planck-Institut für Chemie Mainz und das Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei sowie aus dem europäischen Ausland zusätzlich die University of East Anglia, die Universität Bergen und das Bjerknes Centre for Climate Research an den Forschungsarbeiten vor Bergen beteiligt.
Die Europäische Umweltagentur (EEA) hat eine positive Bilanz der Wirksamkeit von europäischen Regelungen gegen Luftverschmutzung gezogen.
EU-Gesetze gegen Luftverschmutzung zeigen erste positive Wirkung – Foto: Rainer Sturm / Pixelio
Demnach hat die Luftqualität in Europa durch die Gesetze gewonnen. Allerdings wären die Effekte noch besser, wenn die Mitgliedstaaten die Maßnahmen auch endlich umsetzen würden.
Industrieabgase und Straßenverkehr sind nach wie vor Hauptquellen für Luftverschmutzung, die ernste Gesundheitsschäden und Umweltprobleme verursachen. Zusammen sind sie verantwortlich für rund 55 bis 66 Prozent der Gesamtemissionen von Feinstaub, ozonschädigenden und zur Versauerung beitragenden Schadstoffen. Diese Problematik wird in der EU unter anderem durch Emissionsstandards für Straßenkraftfahrzeuge sowie die Richtlinien über die integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung (IPPC) sowie zur Begrenzung von Schadstoffemissionen von Großfeuerungsanlagen in die Luft (LCP) geregelt. Die EEA hat diese drei Gesetzesregelungen und ihre Effekte nun bewertet und mit Szenarien verglichen, wie die Situation gänzlich ohne Regelung wäre sowie wie die Daten ausfallen könnten, wenn alle Mitgliedstaaten die Gesetze wie gefordert umsetzen würden.
Ergebnisse zum Straßenverkehr:
Trotz einer Zunahme des Kraftstoffverbrauchs zwischen 1990 und 2005 um 26 Prozent ist durch die Einführung der Euro-Standards die Menge an Emissionen bei Kohlenmonoxid um 80 Prozent, nicht-methanhalte flüchtige organische Verbindungen um 68 Prozent, Stickstoffoxide um 40 Prozent und Feinpartikel in der Größe von 2,5 Mikrometer um 60 Prozent gesunken.
Besonders in städtischen Ballungsgebieten der westlichen EU-Länder ist die Feinstaubkonzentration auf einem viel geringeren Niveau als dies der Fall wäre, wenn es keine Gesetze zum Schutz der Luftqualität gäbe – in Osteuropa ist der Effekt nicht so deutlich.
Ergebnisse zur industriellen Verschmutzung:
Die Emissionwerte von Stickstoffen und Schwefeloxiden sind geringer als bei einem Szenarium ohne Gesetzesregelung. Bei Feinstaubemissionen durch die Industrie ist der Effekt sogar verglichen zum Straßenverkehr noch höher. Ohne Politikmaßnahmen lägen die Werte von beiden Gruppen doppelt so hoch. Die größten Reduktionen hat es laut EEA-Bericht in den Hauptindustriegebieten – Deutschland, Po-Region in Italien, den Niederlanden sowie Polen -gegeben.
Ergebnisse zum noch nicht ausgeschöpften Potenzial der vorhandenen Maßnahmen:
Die Emissionen könnten weitaus geringer sein, wären die letzten Euro-Normen für Kraftfahrzeuge in allen EU-Staaten vollständig angekommen. Besonders bei den Stickstoffemissionen durch Benzin- und die Feinstaubemissionen von Dieselfahrzeugen würde sich das bemerkbar machen.
Die Stickstoff- und Schwefeldioxidsemissionen könnten in vielen EU-Staaten halbiert werden, würden die Vorschriften der LCP-Richtlinie eingehalten. Auch Feinstaubpartikel in der Größe von 2,5 Mikrometern – der Grund für schwere Gesundheitsschäden und Todesfälle – könnten dann sehr viel geringer ausfallen.
Wenn die Mitgliedstaaten zudem die nationalen Emissionsobergrenzen (NEC-Richtlinie) beachten würden, ergäben sich viele weitere positive Reduktionseffekte.
Die Vereinten Nationen haben das Jahr 2011 zum “Internationalen Jahr der Wälder” erklärt.
CO2-Speicher Wald schützen- Foto: Ingwer Hansen
Der Bund für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND) will in diesem Jahr vor allem die Rolle der Wälder beim Schutz der Artenvielfalt ins Blickfeld rücken. “Der Wald ist nicht primär ein Wirtschaftsgut für die Holzindustrie, er ist vor allem ein Refugium für viele seltene Pflanzen und Tiere. Darunter bedrohte Arten wie Luchs, Wildkatze, Rauhfußkauz und Grauspecht. Der Wald hat eine wichtige Funktion beim Klimaschutz und ist ein unverzichtbarer Erholungsraum für die Bevölkerung”, sagte die BUND-Waldexpertin Heidrun Heidecke. Auch Deutschland müsse beim Waldschutz zulegen. Nadelforste müssten in Mischwälder umgewandelt, Waldmoore renaturiert und mindestens fünf Prozent der Waldfläche aus der Nutzung genommen und als künftige Urwälder geschützt werden.
Heidecke: “Global gesehen ist bei jedem Wimpernschlag ein Hektar Wald verschwunden. Die Vernichtung der Wälder trägt weltweit ebenso viel zum Klimawandel bei wie die CO2-Emissionen aller Autos, Flugzeuge und Schiffe. Die internationale Gemeinschaft muss den Beschluss des Klimagipfels von Cancun vom letzten Dezember schnell umsetzen und mit Geldern aus dem Waldfonds zuerst den Erhalt der Regenwälder sichern.”
Der BUND werde sich in diesem Jahr vor allem für den Schutz der Buchenwälder einsetzen, sagte Heidecke. Bedenklich sei, dass inzwischen jede zweite Buche in Deutschland Schäden aufweise. Hauptursache seien die Emissionen aus Verkehr und Landwirtschaft. Hohe Stickstoffeinträge führten zur Versauerung der Böden und schädigten die Baumwurzeln. Da ein Viertel der weltweiten Buchenbestände hierzulande vorkomme, trage Deutschland für deren Erhalt eine besondere Verantwortung. Die Bemühungen der Bundesregierung, Buchenwälder in Brandenburg, Hessen, Mecklenburg-Vorpommern und Thüringen 2011 von der UNESCO als Weltnaturerbe schützen zu lassen, will der BUND unterstützen. Bund und Länder seien jedoch gefordert, zusätzlich Buchenwälder wie jene im bayerischen Steigerwald als nutzungsfreie Nationalparks auszuweisen. Gestoppt werden müsse auch die weitere Privatisierung öffentlicher Waldflächen.
