International Conference

OUR CLIMATE2014

Regional perspectives on a global challenge

OUR FUTURE

Studentisches Medienprojekt zur Internationalen REKLIM Konferenz

6 - 9  Oktober 2014  Berlin

Mögliche Schäden verschiedener Niederschlagsarten

Im Zuge der Klimaerwärmung erhöhen sich nicht nur die Temperaturen, sondern auch die Niederschlagsraten. Schnee, Regen, Hagel – das alles kann zu Schäden führen.

Größere Schäden werden auch bei Überflutungen verursacht. Ein Beispiel hierfür ist die Flutgefahr an Dänemarks Küsten. Durch sozial-historische Veränderungen wurden immer mehr teure Häuser an die Küsten gebaut, während die ärmeren Schichten auf die umliegenden Hügel ziehen mussten. Durch diese Bebauung der Strände, also des feuchten Bodens, entfallen die natürlichen Dämme und Pufferzonen.
Viele Dänen leben bis zu zwei Meter unterhalb des Meeresspiegels. Im Allgemeinen variieren die Wasserlevel Dänemarks sehr stark. Der Forscher Carlos Sørensen erwartet einen Anstieg des Meeresspiegels um zwei bis sieben Millimetern pro Jahr.
Auch in Deutschland sind Überflutungen keine Neuheit. Nach der Jahrhundertflut 2002 fielen im Jahr 2013 zwischen dem 26. Mai und dem 2. Juni 22,76 Billionen Liter Wasser. Das ist halb so viel Wasser, wie der Bodensee fasst. 2002 waren es 3 Millionen Liter weniger. Diese heftigen Regenfälle wurden durch Dominik und Frederik hervorgerufen, die beiden Tiefdruckgebiete, die sich über Osteuropa stauten. Das führte zum so genannten Hebeniederschlag. Dabei werden Regenwolken an Gebirgsrändern nach oben gedrückt und regnen sich in Stark-Regen-Zonen ab. 2013  waren es die Alpen und das Mittelgebirge, weshalb besonders die bayrische Stadt Passau und große Teile Sachsen-Anhalts massiv von der Flut betroffen waren.
Die Tiefdruckgebiete sind jedoch nicht allein für die Verwüstung durch Hochwasser verantwortlich. Viele Risikofaktoren, die Fluten begünstigen, sind vom Menschen verursacht. Durch Landschaftsversiegelung können Böden Feuchtigkeit nicht mehr aufsaugen, weshalb sich das Wasser einen anderen Weg sucht. Zudem beschleunigen Flussbegradigungen die Fließgeschwindigkeit der Wasserläufe, so dass sich das Flussbett bei Hochwasser nicht verbreitern kann.

Helfen können hier Dämme, vor allem aber die Renaturalisierung der Flussläufe, um so den natürlichen Hochwasserschutz wiederherzustellen. Eine weitere Maßnahme kann das Bereitstellen von Brachland sein. So kann das Wasser vermehrt in den Boden absickern, bevor sich riesige Ströme bilden und zu Hochwasser führen.

Renaturalisierung – Back to the Roots  

Durch die Klimaerwärmung ist die weltweite Biodiversität bedroht. Demzufolge muss die zukünftige Nutzung der Graslandfläche und Landwirtschaft abgewägt und neu angepasst werden. Es werden bereits experimentelle Maßnahmen zur Renaturalisierung durchgeführt. Ein Beispiel hierfür ist die Wiederbewässerung von Mooren. Denn Moore dienen als einer der effektivsten CO2-Speicher und können daher eine große Hilfe bei der Kohlendioxid-Reduktion in der Atmosphäre sein. Trockengelegt  stoßen Methan aus und gelten dadurch als natürliche Treibhausgasquellen. Sind Moore in ihrem ursprünglichen Zustand belassen, geben sie weitaus weniger CH4 in die Atmosphäre ab. Um wieder auf diesen niedrigen Ausstoß zu kommen, brauchen renaturalisierte Moore eine lange Zeit.

Dass der Mensch für 50% des globalen CO2-Ausstoßes verantwortlich ist, liegt zum Teil auch an der flächendeckenden Trockenlegung von Mooren zu landwirtschaftlichen Zwecken. Denn bei der Erschließung der Moore werden die Kohlendioxidspeicher zerstört und sämtliche gespeicherten Gase treten aus.

Nicht nur der Mensch beeinflusst das Klima, sondern auch alle anderen Spezies. Dementsprechend müssen sich vor allem die landwirtschaftlichen Systeme sowohl dem Boden, als auch den Mutationen im Pflanzen- und Tierreich anpassen. Es muss eine wechselseitige Reaktion geschehen. Wie der Biologe Martin Schädler sagte: „Function depends on proper interaction“.

Ein Beispiel für Biodiversität sind die Buchenwälder, die sich quer durch Europa ziehen. Sie sind zum einen aufgrund ihres wirtschaftlichen Wertes eine erhaltenswerte Art. Zum anderen nutzen sie der Verlangsamung der Klimaerwärmung durch die Speicherung von Kohlendioxid via Photosynthese. Außerdem entziehen sie dem Boden Nitrate, nutzen diese als Nährstoffe und schützen so das Grundwasser vor Übersäuerung.

Sie werden durch erhöhte Temperaturen und dadurch hervorgerufenen Dürreperioden bedroht. Sollten die Buchenwälder verschwinden, fehlt nicht nur ihre Verwertung klimagefährdenden Stoffen. Zusätzlich wäre die entstehende Brachfläche wegen ihrer flachen Humusschicht nicht für landwirtschaftliche Zwecke nutzbar.

Hitzewelle

Hitzewellen – Klimaerwärmung hautnah

Klimaerwärmung bedeutet, dass sich die Gesamttemperatur auf dem Planeten Erde erhöht. Folglich treten in den verschiedensten Regionen Europas immer häufiger intensivere und längere Hitzewellen auf. Diese Entwicklung wurde schon im Zeitraum zwischen 2004 und 2013 festgehalten. Hitzewellen werden als solche bezeichnet, wenn länger als drei Tage in Folge stark erhöhte Temperaturen herrschen. Der Klimawandel hat unter anderem die Konsequenz, dass die Temperaturen nicht nur in typisch heißen Regionen in extrem hohe Messwerte steigen. 2003 kletterte das Thermometer in Deutschland auf über 40°C.

Eine solche Hitze bringt Risiken mit sich – für Gesundheit und Wirtschaft. Erschlaffung der Produktivität wird schon lange als Sommerloch bezeichnet. Während einer Hitzewelle steigt aber nebst Temperaturen auch die Zahl der Todesfälle. Dieser Effekt kann bis ein paar Tage nach Ende der Hitzeperiode andauern.

Dürre kann auch eine Folge von lang anhaltender Hitze sein. Diese hat erst auf langfristige Sicht Auswirkungen auf die Gesundheit, und das auch hauptsächlich in Entwicklungsländern. Denn Dürreperioden haben sowohl gesellschaftliche, als auch ökonomische Konsequenzen, wenn aufgrund dessen, Ernte im großen Stil ausfällt.

Um Dürren vorhersagen zu können und dementsprechende Vorkehrungen zu treffen werden verschiedene Modelle, dynamisch und adynamisch, getestet.

Keynote Jason Box / © Loreen Kumpies

Jason Box – Darkening Greenland Ice

Jason Box ist ein Professor der Gletscherkunde, der sich auf die Erforschung des grönländischen Eises spezialisiert hat. Seit 1994 unternimmt er regelmäßige Expeditionen dorthin und hat schon mehr als ein Jahr auf Grönlands Eisflächen gecampt.

Für ihn ist Grönland ein Musterbeispiel dafür, dass Klima- und Gletscherkunde nicht nur nebeneinanderher existieren, sondern zusammenspielen. Denn global gesehen hat die Arktis die bisher größte globale Erwärmung durchlaufen. Box hält es für wahrscheinlich,  dass das Grönlandeis Ende des Jahrhunderts verschwunden sein wird.

Wie funktioniert arktisches Klima?

Der Grund dafür sind erhöhte Temperaturen und die daraus folgenden Konsequenzen: dadurch, dass die Winter immer wärmer werden, ist weniger Energie nötig, um Schnee zu schmelzen. Dementsprechend wird weniger Fläche von einer permanenten Schneedecke verborgen. Der dunkle Boden darunter absorbiert das Licht und die Wärme, wodurch die Temperaturen weiter steigen. Das verhindert wiederum den Aufbau der Schneedecke. Unter den Umständen, die vor der industriellen Revolution herrschten, führte dieser Kreislauf zur Entwicklung von Eiszeiten. Damals wurde durch die Unterstützung des natürlichen Treibhauseffekts und industrieller Abgase eine Eiszeit abgewendet.

Nicht nur Temperaturen beeinflussen das Klima

Mit dem so genannten Albedo Feedback wird die Beeinflussung durch die Faktoren Schnee, Regen, Feuer, Staub und Mikroben auf die Schneedecke erklärt.
Schnee und Regen gehen bei der Metamorphose der Schneemoleküle ineinander über. Je wärmer der Schnee, desto runder die einzelnen Kristalle. Der Schnee wird infolge dessen nasser und dunkler. Die regelmäßigen Waldbrände in der Tundra in Süd-Grönland generieren Rauch, der sich wiederum im Eis des Permafrosts absetzt und es verdunkelt. Die Brandperiode des Jahres 2014 war die intensivste in den letzten 15 Jahren. Beim Staub handelt es sich um den Feinstaub, der weltweit produziert wird und sich ebenfalls im Schnee und Eis absetzt und die Reflexion des Sonnenlichtes verhindert. Jason Box hat eine weitere Theorie zum Staub entwickelt. Er unterstütze das Wachstum der im Eis verankerten Mikroben. Auch das führe zu erhöhter Absorption von Wärmestrahlung.

Folglich wird immer mehr der ehemals weißen Oberfläche Grönlands dunkler, wodurch die Temperaturen in der Arktis weiter steigen. Als Konsequenz schmilzt das Eis immer schneller, der Meeresspiegel steigt an und auch das Algenwachstum im Meer wird beschleunigt – mit weitreichenden Konsequenzen für die Meere und die Erdoberfläche.

Landwirtschaft und seine Wechselwirkung mit dem Klima

Landwirtschaft ist ein großes Thema, wenn es um den Klimawandel geht. Das Beispiel der polarisierenden Biogasanlagen soll näher veranschaulichen, was für einen Einfluss der Anbau und die Verwertung in der Landwirtschaft auf die Umwelt haben.

Was macht eine Biogasanlage eigentlich?

Die ursprüngliche Idee der Biogasanlage ist es mit nachwachsenden Rohstoffen Biogas und Wärme zu gewinnen.
Der Ablauf sieht folgendermaßen aus: Rohstoffe, wie Gülle, Klärschlamm, Bio-Abfall, Fette und Pflanzen werden in einem luftdichten Behälter vermischt. Dieser Behälter wird durch ein heißes Wasserbad auf eine Idealtemperatur zwischen 37°C und 55°C erhitzt.
Was nun geschieht wird als anaerobe Fermentierung bezeichnet. Das heißt, dass durch die bakterielle Zersetzung der Rohstoffe in einem sauerstoffarmen Raum Biogas entsteht. Der Hauptbestandteil ist das Treibhausgas Methan.

Was passiert mit den Abfällen?

Die Abfälle, die sogenannten Gärreste, können als Düngemittel verwendet werden.Vorteilhaft gegenüber der direkt auf dem Feld verteilten Gülle daran ist, dass diese Reste geruchsneutraler, chemisch weniger aggressiv und reichhaltig an Stickstoff sind. Das ist die Idee einer Biogasanlage. An sich klingt sie sehr nachhaltig und ökologisch sinnvoll. Trotz der hohen Anschaffungskosten gibt es auch reichlich Bauern, die darauf setzen. Grund dafür: Durch die Erneuerbare-Energien-Gesetze (EEG) wird der Bau von Biogasanlagen staatlich subventioniert.

Biogasanlagen als Lösung für das Gülleproblem?

Da die meisten Landwirte in Deutschland mit der Massentierhaltung ihr Hauptgeschäft betreiben, hätten sie reichlich erneuerbaren Rohstoff (in diesem Fall Gülle) zu verwerten. Dieser Rohstoff funktioniert aber nur dann, wenn die Tiere, deren Exkremente verwertet werden sollen, nicht mit Antibiotika behandelt wurden. Grund dafür sind die Bakterienstämme, die für die Fermentierung notwendig, aber von den Antibiotikums-Resten vernichtet werden würden.

Welche Auswirkungen haben Biogasanlagen auf die direkte Umwelt?

Nun will oder kann man einen Mastbetrieb nicht ohne Antibiotika führen. Das hat zur Folge, dass im großen Stil auf sogenannte Energiepflanzen zurückgegriffen wird. Am beliebtesten für die Biogasanlagen ist der Mais. Diese Pflanze wird dementsprechend in Monokulturen gezüchtet. Das bedeutet aber einen radikalen Eingriff in das natürliche Gleichgewicht, weil Monokulturen erstens dem Boden nur einseitig den Nährstoff entziehen und zweitens anfälliger für Schädlinge und Krankheiten sind. Aufgrund dessen werden erhöht Kunstdünger und Pestizide eingesetzt.

Ist Energie wichtiger als Nahrungsmittel?

Zusätzlich zu den ökologischen und gesundheitlichen Konsequenzen, die solche biogasanlagen mit sich bringen, gibt es auch noch einen ökonomischen Aspekt: 17% der 12 Mio. Hektar Ackerfläche in Deutschland werden nicht mehr für die Nahrungsmittelproduktion genutzt. Das bedeutet, dass die Energiepflanze die Nahrungspflanze durch Nutzungskonkurrenz bedroht. Weltweit führt das zu Trinkwasser- und Nahrungsmittelknappheit.

Landwirtschaft als regionales Problem mit weitreichenden Konsequenzen

Das System der Landwirtschaft reicht bis zu den Anfängen der Menschheit zurück. Seit dem hat sich einiges verändert. Die Arbeit wurde durch Maschinen und Pflanzenschutzmittel leichter und die Ställe nehmen dem Bauern viel Arbeit schon eigenständig ab, so dass immer größere Mengen an Masttieren mit wenig Aufwand gehalten werden können. Die Konsequenz dieser Entwicklung endet aber nicht mit wirtschaftlichem Aufstieg.

In diesem Abschnitt wird euch erklärt, welchen Einfluss der moderne Ackerbau und vor allem die Massentierhaltung auf die regionalen Wasserhaushalte haben.

 

Der größte Wasserverbrauch findet in der Landwirtschaft statt

Rund 70% der Trinkwasservorräte werden weltweit für die Landwirtschaft genutzt. Davon geht ein Großteil in die Bewässerungsanlagen. Das hat oft einen hohen Wasserverlust zur Folge, da Beschädigungen an den Leitungen nicht sofort behoben werden oder die Systeme schlicht ineffizient sind.

 

Deutschland – ein einziger Mastbetrieb

Laut dem Umweltbundesamt werden 54% des deutschen Bodens zu Agrarflächen gewandelt. Agrarflächen sind nicht nur Felder, sondern auch Flächen, die für Ställe benötigt werden. Durch die staatliche Subventionierung von Massentierhaltung gibt es heute so viele Mastbetriebe wie noch nie: 2,6 Mio. Hektar werden ausschließlich für Schweine-, Rinder- und Hühnerzucht erschlossen. Dieses System bringt nicht nur tierschutzrechtliche Probleme mit sich. Denn wer so viele Tiere auf einmal hält, der muss sich auch deren Exkremente entledigen. Dies geschieht in Form von Gülle als Düngemittel auf den Feldern. Dadurch gelangt eine sehr überhöhte Menge an Nitraten in den Boden  – zusammen mit den Pestiziden, die noch zusätzlich auf den Feldern verteilt werden.

 

Grenzwert für Nitrate im Grundwasser überschritten

Das Grundwasser braucht bis zu 40 Jahre, um Nitrate und Pflanzenschutzmittel (PSM) aufzunehmen. Das bedeutet aber auch, dass wir heute Stoffe über das Trinkwasser aufnehmen, die mittlerweile aufgrund ihrer Schädlichkeit schon längst verboten sind.
Messungen des Bundes für Umwelt- und Naturschutz Deutschlands (BUND) ergeben: bei einem Viertel der landwirtschaftlich genutzten Flächen wird die 25mg Nitrat/1l Grundwasser um mehr als das doppelte überschritten. Auf ganz Deutschland gerechnet sind das 14% aller Messstellen, die mehr als 50mg Nitrat/1l Grundwasser hervorbringen. Das alles wäre aber gar nicht möglich, hätten sich alle Landwirte freiwillig an die Pestizid- und Nitratrichtlinie von 1991 gehalten. Grundwasserschonendere Alternativen wurden schon 1980 entwickelt.