Mit ‘Klimaerwärmung’ getaggte Beiträge

Gehörnte Mauerbiene (Osmia cornuta)

Gehörnte Mauerbiene (Osmia cornuta) bei der Kopulation

Eine weit verbreitete Fehleinschätzung ist es, dass am derzeit festgestellten drastischen Insektenrückgang auch die Klimaerwärmung mit schuld sein könnte. Es ist schon lange bekannt und nachgewiesen, dass diese eher zu einer Vermehrung der Insektenanzahl führte. Wärmeliebende Insekten sind in mediterraneren Klimaten, und natürlich den Tropen, schon immer zahlreicher als in mehr nördlichen Breiten.  

Es ist oft nicht einfach, die direkten Auswirkungen der Klimaerwärmung auf die Artenzusammensetzung einer bestimmten Insektengruppe (zum Beispiel der Wildbienen) in einem Lebensraum zu erforschen – denn das Klima wirkt sich nicht nur mit Temperatur sondern auch über den damit verbundenen Wasserhaushalt auf den Lebensraum direkt aus, vor allem auf die Nahrungspflanzen der Insekten, die zum Beispiel mit Dürre zu kämpfen haben. Botanische Gärten stellen daher so etwas wie künstliche, „optimierte“ aber langzeitig stabile Lebensräume für blütenbesuchende Insekten dar, denn dort blühen jedes Jahr die gleichen Pflanzenarten, auch bei längerer Trockenheit, da künstlich bewässert wird. Lediglich die Temperatur ändert sich auch für die Pflanzen und Insekten dort mit der Klimaerwärmung. Der Artenreichtum des Botanischen Gartens München – an heimischen Wildpflanzen wie auch Zier- und Nutzpflanzen – seine geschützte Lage und die Nichtanwendung von chemischem Pflanzenschutz sind seit der Eröffnung des Gartens 1914 unverändert geblieben. Eine erste Inventarisierung der Wildbienenfauna des Botanischen Garten München fand in den Jahren 1997-1999 statt – nun wurden fast 20 Jahre später die dort vorkommenden Wildbienenarten erneut dokumentiert. Doktorandin Michaela Hofmann von der LMU München hat zusammen mit Dr. Andreas Fleischmann von der Botanischen Staatssammlung München (SNSB-BSM) von 2015 bis 2017 jeweils von Frühjahr bis Herbst auf regelmäßigen Kontrollgängen durch den Botanischen Garten alle gefundenen Bienen dokumentiert – bei größeren Arten war das teilweise schon anhand von guten Makrofotos möglich, bei vielen kleinen und schwierig zu bestimmenden Wildbienenarten war eine genaue Bestimmung nur durch DNA-Abgleich mit dem Barcoding-Projekt Fauna Bavarica der Zoologischen Staatssammlung (SNSB-ZSM) möglich. Nun wurden die Ergebnisse dieser Wildbienen-Erfassung zusammen mit der LMU-Wissenschaftlerin und Leiterin des Botanischen Gartens, Prof. Susanne Renner in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Oecologia veröffentlicht.

Die Ergebnisse sind überraschend deutlich: wurden 1997-1999 noch 79 Wildbienenarten im Botanischen Garten nachgewiesen, konnten 20 Jahre später 106 Arten gefunden werden. Im gesamten Stadtgebiet München sind seit 1990 192 Bienenarten von Insektenkundlern gefunden worden, das heißt nur 55% aller Münchner Bienenarten kommen auch im Botanischen Garten mit seinem reichhaltigen Angebot an Nahrung und Nistplätzen vor. Eine Untersuchung der Temperaturpräferenzen der neu gefundenen und der nicht mehr gefundenen Arten ergab: von den 1997-1999 nachgewiesenen 79 Arten wurden 62 von 2015 bis 2017 wiedergefunden (einige davon sind heute sehr viel häufiger), aber 15 wärmeliebende Wildbienenarten wurden erstmals gefunden. Drei Wildbienenarten, die eher kühlere Lebensräume (wie Wälder) bevorzugen, wurden nicht wiedergefunden. Zwischen 1997 und 2017 hat sich die durchschnittliche Temperatur während der Vegetationszeit in München um 0.5 °C erhöht, während die Winter immer kürzer wurden. Unter den zwischen 2015 und 2017 neu im Botanischen Garten ‚angekommenen‘ Bienen sind entsprechend mehrere Arten, die bis vor ca. 20 Jahren nur von den Wärmeinseln Deutschlands bekannt waren. Dazu gehört zum Beispiel die große und auffällige Blauschwarze Holzbiene (Xylocopa violacea), die Gelbbindige Furchenbiene (Halictus scabiosae), die Gehörnte Mauerbiene (Osmia cornuta) und die Natternkopf-Mauerbiene (Hoplitis adunca). Keinerlei Zusammenhang konnte dagegen gefunden werden zwischen Verschwinden oder Neufund und dem Rote-Liste-Status oder den Nahrungspräferenzen der Arten (ob sie z.B. auf bestimmte Blüten spezialisiert sind oder nicht) – lediglich die Wärmepräferenzen der Bienenarten waren signifikant für ihr Vorkommen.

Mehr zu den Wildbienen des Botanischen Gartens München erfahren sie auch unter http://www.botmuc.de/de/bienen/. Dort finden Sie auch Informationen zum Wildbienen-Markierungsprojekt (mehr dazu auch unter http://www.snsb.mwn.de/index.php/de/aktuelles/507-muenchen-sucht-nummerierte-wil…), das auch im Frühjahr 2018 im Botanischen Garten München wieder durchgeführt wird.

Originalveröffentlichung:
M. M. Hofmann, A. Fleischmann, S. S. Renner (2018) Changes in the bee fauna of a German botanical garden between 1997and 2017, attributable to climate warming, not other parameters. Oecologia, online article: https://doi.org/10.1007/s00442-018-4110-x

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Brüssel/Leipzig. Die Anpassung an den Klimawandel steht in den Staaten der Europäischen Union erst am Anfang und weist noch erheblichen Entwicklungsbedarf auf. So fehlen zum Beispiel Aussagen zu Kosten und Nutzen der Anpassung. Auch eine koordinierte europaweite Forschungsstrategie sei noch nicht zu erkennen.

Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie, die im Juni in Brüssel vom PEER-Verbund vorgestellt wurde. In PEER (Partnership for European Environmental Research) arbeiten sechs Umweltforschungszentren aus den Niederlanden, Großbritannien, Frankreich, Dänemark, Finnland und Deutschland sowie die Gemeinsame Forschungsstelle der Europäischen Kommission zusammen.

Die nationalen Anpassungsstrategien verschiedener EU-Mitgliedsstaaten an den Klimawandel sind erstmals miteinander verglichen worden. Dabei fanden die Wissenschaftler einige gemeinsame Stärken und Schwächen. So werden der systematische bereichsübergreifende Ansatz sowie die Einbeziehung der Betroffenen als positiv, fehlende Bekenntnisse zur weiteren Umsetzung und Bereitstellung der nötigen Ressourcen dagegen als überwiegend negativ bewertet. Sieben EU-Staaten verfügen über eine solche Anpassungsstrategie und in sieben Staaten wird diese zurzeit offiziell erarbeitet. Für die Studie wurden die Anpassungsstrategien von Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Großbritannien, den Niederlanden und Spanien untersucht.

Lange haben sich die Bemühungen allein auf die Vermeidung des Klimawandels konzentriert. Mit dem Wissen um die Folgen ist in den letzten Jahren auch das Bewusstsein gewachsen, dass parallel zur Vermeidung eine Anpassung an den Klimawandel erfolgen muss. (siehe auch: Klimawandel in Köln) Die Herausforderung dabei ist jedoch, dass es kein einheitliches, klares Ziel wie beim Klimaschutz gibt. Stattdessen handelt es sich um eine Vielzahl von Problemen in unterschiedlichen Bereichen der Gesellschaft mit unterschiedlichen Zuständigkeiten, und es bestehen noch hohe Unsicherheiten darüber, wie gravierend sich der Klimawandel vor Ort auswirken wird. Um dieser Herausforderung zu begegnen, haben viele Länder in den letzten Jahren Anpassungsstrategien entwickelt. Anhand dieser Strategien sollen in den nächsten Jahren konkrete Umsetzungspläne und Anpassungsmaßnahmen entwickelt werden.

In Deutschland sind vom Klimawandel unter anderem die Bereiche Gesundheit, Hochwasserschutz, Wasserversorgung sowie die Land- und Forstwirtschaft betroffen. Die Klimaszenarien rechnen beispielsweise damit, dass sich die Anzahl der Hitzetage mit Temperaturen über 30 Grad deutlich erhöhen wird, was besonders Gesundheitsrisiken für ältere Menschen bedeutet. So werden sich Stadtplaner und Architekten darauf einstellen müssen, Schatten und Kühlung künftig stärker zu berücksichtigen. (siehe auch: In Köln wird’s heiß) Ein zentraler Punkt wird der Faktor Wasser sein, da die Niederschläge im Sommer voraussichtlich zurückgehen werden, das Hochwasserrisiko im Winterhalbjahr jedoch steigen wird. Die deutsche Anpassungsstrategie an den Klimawandel wurde vom Bundeskabinett im Dezember 2008 verabschiedet und wird von den Autoren der Studie als vergleichsweise gründlich und konkret in der weiteren Planung gelobt.

Eine interministerielle Arbeitsgruppe soll einen ersten Entwurf für ein Aktionsprogramm bereits im April 2011 vorlegen.

Vorreiter in Europa sei in vieler Hinsicht Großbritannien, das durch sein engagiertes „Climate Impact Programme“ bereits vielfältige Forschungen durchgeführt und konkrete Anpassungsempfehlungen für die betroffenen Regionen und Unternehmen entwickelt hat.

Für den wichtigen Bereich der Klimafolgen- und Anpassungsforschung kommt die Studie insgesamt zu dem Ergebnis, dass es erheblich an nationaler und europaweiter Koordinierung mangelt. Gäbe es eine inhaltliche Strategie und würde diese durch dafür zuständige Institutionen umgesetzt, dann könnten Doppelungen vermieden und Forschungsgelder effektiver eingesetzt werden.

Weiteren Handlungsbedarf sieht Dr. Moritz Reese vom UFZ, Mitautor der Studie, unter anderem bei der langfristigen politischen und rechtlichen Planung in den verschiedenen vom Klimawandel betroffenen Bereichen. So müssten nunmehr auch sektorale Anpassungsstrategien in den wichtigsten betroffenen Politikfeldern entwickelt werden und dafür gesorgt werden, dass die Erfordernisse der Klimaanpassung z.B. in der Raumplanung, der kommunalen Entwicklungs- und Bebauungsplanung, der wasserwirtschaftlichen Planung und den Infrastrukturplanungen besser verankert werden. Entscheidend für das Gelingen des Anpassungsprozesses sei auch eine klares Konzept zur kontinuierlichen Fortentwicklung und Erfolgskontrolle der Anpassungsstrategien und Anpassungsmaßnahmen. „Wir brauchen dazu vor allen Dingen aussagekräftige Indikatoren und ein integriertes belastbares Monitoring. Dazu finden sich jedoch in den Anpassungsstrategien kaum konkrete Planungen„, betont Reese. Überwiegend bleibt noch völlig offen, wie und wann eine Überprüfung stattfinden soll.

Das Norddeutsche Klimabüro des GKSS-Forschungszentrums Geesthacht hat einen bisher einzigartigen digitalen Online-Atlas zum künftigen Klimawandel in Norddeutschland entwickelt. Entscheidungsträger und interessierte Laien können sich ab sofort im Internet unter www.norddeutscher-klimaatlas.de schnell und umfassend über den aktuellen Forschungsstand zum Klimawandel in der Region informieren.

Eines der zahlreichen Ergebnisse des Klimaatlas: Der Sommerniederschlag in Norddeutschland kann bis zum Ende des Jahrhunderts um acht bis 40 Prozent abnehmen.

Direktzugang zum Klimawissen für Norddeutschland
Bisher lagen die umfangreichen Informationen zum Klimawandel in Norddeutschland meistens in Datenbanken in Form von Rohdaten vor. „Von den Rohdaten bis zur richtigen Interpretation der Klimadaten war es oftmals ein weiter Weg und dieser nur Experten vorbehalten. Mit dem Norddeutschen Klimaatlas machen wir das Wissen über den Klimawandel in unserer Region direkt nutzbar „, erläutert Dr. Insa Meinke, Leiterin des
Norddeutschen Klimabüros.
Der Norddeutsche Klimaatlas ist interaktiv: Der Nutzer wählt Parameter wie Temperatur, Wind oder Niederschlag aus und legt die Jahreszeit sowie die Zeitspanne bis zum Ende dieses Jahrhunderts fest. Zusätzlich können vier Regionen ausgewählt werden: Norddeutschland,
Nord- und
Ostseeküste,
sowie die Metropolregion Hamburg.
Die gewünschten Informationen werden in Form von übersichtlichen geografischen Karten und kurzen Interpretationen dargestellt. Der Norddeutsche Klimaatlas berücksichtigt insbesondere die Spannbreiten möglicher Klimaänderungen. „Weil wir heute nicht wissen, wie viel Treibhausgase wir in Zukunft ausstoßen werden, legen wir den Klimarechnungen verschiedene Konzentrationen zugrunde. Jede Treibhausgaskonzentration erzeugt ein anderes Klimaszenario für die Zukunft„, erläutert Meinke die Unterschiedlichkeit der Ergebnisse.

Der Sommer der Zukunft?

Je nach Treibhausgaskonzentrationen stellt der Norddeutsche Klimaatlas auch den Sommer am Ende dieses Jahrhunderts im Norden verschieden dar:
Hohe Konzentrationen von Kohlendioxid und anderen Klimagasen können zu einer Abnahme des Sommerniederschlages um etwa 40 Prozent führen. Gleichzeitig wäre es dann im Sommer etwa 5 Grad Celsius wärmer, so dass mit etwa 27 zusätzlichen Sommertagen (über 25 Grad Celsius) zu rechnen ist. Neben diesen Änderungen kann im Sommer außerdem die mittlere Windgeschwindigkeit um etwa 12 Prozent abnehmen. Die Gefahren von Waldbränden, Dürren und Hitzestress bei Mensch und Natur könnten hierdurch zunehmen.

Bei einer geringeren Konzentration an Treibhausgasen würde der Sommerniederschlag in Norddeutschland bis zum Ende des Jahrhunderts „nur“ um etwa acht Prozent abnehmen. Zugleich wäre es im Mittel ca. 2 Grad Celsius wärmer und man müsste mit etwa 5 zusätzlichen Sommertagen rechnen. Die Windgeschwindigkeit würde sich bei diesem Szenario nicht wesentlich ändern.
Unabhängig davon in welchem Maße es uns gelingt, den Treibhausgausstoß zu reduzieren, verdeutlicht der Klimaatlas, dass sich der Wandel in Norddeutschland auf jeden Fall weiter fortsetzen und an Tempo zunehmen wird. Schon heute müssen wir geeignete Maßnahmen in die Wege leiten, um schwerwiegende Folgen des Klimawandels von uns abzuwenden.„, betont Dr. Insa Meinke.

Datenbasis und Hintergrundinformationen
Grundlage des Norddeutschen Klimaatlas sind sämtliche für Norddeutschland verfügbaren Klimarechnungen, die mit numerischen regionalen Klimamodellen durchgeführt wurden. Hierzu zählen unter anderem die regionalen Klimamodelle COSMO-CLM und REMO. In die regionalen Klimamodelle sind jeweils unterschiedliche Treibhausgaskonzentrationen eingegangen. Die Rohdaten dieser Klimarechnungen sind hauptsächlich in dem Datenarchiv des Deutschen Klimarechenzentrums (DKRZ) gespeichert, aber auch auf Datenbanken von EU-Projekten zum regionalen Klimawandel und in dem Archiv zum Küstenklima www.coastdat.de am Institut für Küstenforschung des GKSS-Forschungszentrums Geesthacht archiviert. Bisher sind 11 verschiedene Klimarechnungen in den Klimaatlas eingegangen. Neue Klimarechnungen werden fortlaufend integriert und der Norddeutsche Klimaatlas entsprechend aktualisiert.

Das Norddeutsche Klimabüro ist eine Einrichtung des Instituts für Küstenforschung am GKSS-Forschungszentrum Geesthacht. Hier werden Klimainformationen speziell für Norddeutschland gebündelt und für Entscheidungsträger bedarfsgerecht aufbereitet. Das Informations- und Beratungsangebot wird bereits in Politik, Planung und Wirtschaft angenommen. Anfragen werden vor allem aus den Bereichen gestellt, die auch heute schon vom Klima beeinflusst werden. Hierzu zählen zum Beispiel der Küstenschutz, Energieversorger oder die Landwirtschaft.

Klimaerwärmung aus den Ozeanen

Veröffentlicht: 8. April 2009 in Forschung, Umwelt
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Schmelzendes Eis an den Polen, ein ansteigender Meeresspiegel, schwere Unwetter: Die Zeichen für den Klimawandel werden deutlicher. Biologen des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) haben nun nachgewiesen, dass das Plankton bei einer Erwärmung der Ozeane deutlich weniger CO2 aufnimmt und dadurch möglicherweise selbst Einfluss auf den Klimawandel nehmen könnte. Die entsprechende Studie erscheint diese Woche in der „Early Edition“ der renommierten „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“.

Mesokosmos

Mesokosmos

Die Meere spielen eine wichtige Rolle im Klimasystem der Erde und haben, durch die Aufnahme von rund einem Drittel des bisher vom Menschen produzierten Treibhausgases Kohlendioxid (CO2), das Voranschreiten des Klimawandels deutlich abgebremst. In wie weit sie dies auch in Zukunft tun können, hängt von verschiedenen physikalischen und chemischen Prozessen ab. Und, wie Wissenschaftler des Kieler Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften (IFM-GEOMAR) in Zusammenarbeit mit Kollegen des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in Bremerhaven und des Instituts für Ostseeforschung in Warnemünde jetzt an natürlichen Planktongemeinschaften nachweisen konnten, auch von biologischen Faktoren.

CO2 dringt von der Luft zunächst in die obersten Wasserschichten ein. Von dort muss es in die Tiefe transportiert werden, denn sonst wäre das Oberflächenwasser schnell gesättigt und könnte nicht weiteres Kohlendioxid aufnehmen. „Einer der Mechanismen, die für diesen Transport in tiefere Wasserschichten sorgen, ist die sogenannte biologische Kohlenstoffpumpe“, erklärt Julia Wohlers vom IFM-GEOMAR, Erstautorin der gerade in PNAS erschienenen Studie. Während des Frühjahrs, wenn die Temperaturen langsam steigen und mehr Tageslicht zur Verfügung steht, vermehrt sich das pflanzliche Plankton nahe der Wasseroberfläche und baut dabei aus CO2 und Nährstoffen eigene Biomasse auf. Nach Absterben dieser pflanzlichen Zellen sinkt ein Teil der gebildeten Biomasse in die Tiefe ab – inklusive des in ihm gebundenen Kohlenstoffs.

In einem groß angelegten Versuch sind die Kieler Wissenschaftler der Frage nachgegangen, wie sich dieses System verändert, wenn die Wassertemperaturen infolge des Klimawandels steigen. Dazu haben sie in acht Kunststoffbecken mit je 1400 Liter Fassungsvermögen natürliche Planktongemeinschaften unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt, die sich an den Vorhersagen des Weltklimarates IPCC bis 2100 orientierten. In diesen „Ökosystemen im Kleinformat“ wurde über einen Monat hinweg die Entwicklung der sogenannten Frühjahrsblüte des Planktons verfolgt. „Wie erwartet beschleunigten sich die biologischen Stoffwechselraten auf allen Ebenen der Planktongemeinschaft mit steigender Temperatur. Worauf wir nicht vorbereitet waren: Bei höheren Temperaturen wurde bis zu einem Drittel weniger CO2 vom Plankton aufgenommen. Dies könnte zu einer Schwächung der biologischen Kohlenstoffpumpe führen“, erklärt der Leiter der Studie Prof. Dr. Ulf Riebesell vom IFM-GEOMAR.

Der Grund für die Schwächung: Während der Aufbau der Biomasse durch Photosynthese des pflanzlichen Planktons nur in geringem Maße durch die Erwärmung beeinflusst wird, nimmt dessen Abbau durch Bakterien bei höheren Temperaturen weitaus stärker zu. Dadurch wird ein größerer Anteil der pflanzlichen Biomasse zersetzt, bevor sie in tiefere Wasserschichten absinken kann. Somit verbleibt insgesamt mehr Kohlendioxid in den oberflächennahen Wasserschichten, die infolgedessen weniger CO2 aus der Luft aufnehmen können.

Die Studie zeigt deutlich, dass man den biologischen Faktor in Klimamodellen in Zukunft stärker berücksichtigen sollte“, betont Julia Wohlers. Für eine genaue Abschätzung der Größenordnungen ist es allerdings noch etwas zu früh. „Es gibt in diesem Bereich einfach zu wenige Daten. Hier besteht dringend weiterer Forschungsbedarf.“, sagt Wohlers.

Hintergrundinformationen:
Der Versuch zu den Auswirkungen von Ozeanerwärmung auf den marinen Kohlenstoffkreislauf während der Frühjahrsblüte erfolgte im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1162 „AQUASHIFT“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Ziel des von Prof. Ulrich Sommer (IFM-GEOMAR) koordinierten Schwerpunktprogramms ist, die Wirkungen des vorhergesagten Klimawandels auf aquatische Ökosysteme zu untersuchen.

Aquashift-Homepage