Das Projekt "Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - Integrated Ocean Drilling Program/Ocean Drilling Program (IODP/ODP), Teilprojekt: Der Einfluss von Nährstoff- und Temperaturänderungen auf die Entwicklung der Korallenriffe in der Korallensee seit 12 Ma" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Fachgruppe für Geowissenschaften und Geographie, Lehrstuhl für Geologie und Paläontologie und Geologisches Institut.Weltweit erleben Korallenriffe einen Niedergang. Die langfristigen Folgen dieses Rückgangs der Korallenriffe sind noch ungewiss. Es ist dagegen klar, dass Millionen von Menschen für ihr Überleben auf dieses am weitesten entwickelte Ökosystem in niederen Breiten angewiesen sind. Anthropogen bedingte globale Veränderungen wie die globale Erwärmung, die Versauerung der Ozeane und die Verschlechterung der Wasserqualität (Eutrophierung) wurden als mögliche Schuldige für den Niedergang der Korallenriffe identifiziert. Das Zusammenspiel dieser Faktoren ist jedoch unbekannt und verschiedene Studien deuten darauf hin, dass sie die Entwicklung der Korallenriffe hemmen oder fördern können. Ein Problem ist das Fehlen von Langzeitaufzeichnungen von Meeresoberflächentemperatur (SST) und -produktivität aus Gebieten mit einer Korallen-Vergesellschaftung, die modernen Riffen ähnelt. In diesem Projekt planen wir diese Rekonstruktion für das Queensland Plateau, welches in der Nähe des heutigen Großen Barriere Riffs liegt. Es ist bekannt, dass sich die Korallenriffe in dieser Region bis zum späten Miozän (10-5,5 Ma) ausgedehnt haben. Danach kam es während der mittelpliozänen Warmzeit (3,0-3,5 Ma) zu einer Reduktion der Fläche des Riffsystems. Wir planen drei Biomarker (UK37', TEX86, LDI) zur Rekonstruktion der Meeresoberflächentemperatur zu verwenden. Zur Rekonstruktion der Produktivität werden neue, korallenspezifische Stickstoffisotope mit den Biomarkern und korallen-basierten Ba/Ca verglichen werden. Unsere Pilotdaten zeigen, dass sowohl Meeresoberflächentemperaturen als auch die Produktivität während des Mittel-Pliozäns hoch waren, während nur SSTs während des späten Miozäns hohe Werte zeigen. Diese vorläufigen Daten deuten darauf hin, dass hohe SSTs in Kombination mit einer erhöhten Produktivität während des mittleren Pliozäns die Reduktion des Riffwachstums auf dem Queensland Plateau verursacht haben könnten. Um diese Hypothese zu überprüfen ist es essentiell Daten in höherer Auflösung zu generieren, um die Wechselwirkung von Faktoren zu bestimmen, die zum Verlust von Korallenriffen in der Vergangenheit geführt haben und potentiell in der Zukunft führen werden.
Das Projekt "Submarine Kohlendioxyd (CO2) Austritte als natürliche Laboratorien zur Erforschung von Korallenriffen in Bezug auf die Ozeanversauerung" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bremen, Fachgebiet Geochemie und Hydrogeologie.Durch die Aufnahme von anthropogenem CO2 ist eine Verringerung des ph Wertes im Ozean zu erwarten Dies könnte weitrechende Auswirkungen auf Korallenriffe haben und ist daher von großem wissenschaftlichen Interesse. Die Mehrzahl der bisher durchgeführten Studien zur Ozeanversauerung wurde anhand vereinfachter Systeme im Labor vorgenommen. Obwohl diese Studien wichtig und aufschlussreich waren, wiesen sie jedoch Einschränkungen auf, im Besonderen hinsichtlich natürlicher Veränderungen, Beobachtungsdauer, Altersverteilung, genetischer Vielfalt und Wechselbeziehungen zwischen einzelnen Korallenarten. Eine Möglichkeit diese Einschränkungen zu umgehen, ist die Untersuchung von Korallenriffen in der Umgebung von submarinen CO2-Austritten. Der erhöhte CO2 im Meerwasser dort sorgt für pH und Temperaturbedingungen wie sie als Folge der Ozeanversauerung bis zum Jahr 2100 vorausgesagt werden. Drei solche Korallenriffe in Papua Neu Guinea, Japan und den Nördlichen Marianen-Inseln wurden untersucht und interessanter Weise fiel die Auswirkung der Ozeanversauerung an jedem der Standorte unterschiedlich aus. Eine mögliche Erklärung für die beobachteten Unterschiede könnte sein, dass die Studien nicht alle Parameter berücksichtigten, die sich nachteilig auf die Gesundheit von Korallen auswirken. Im Allgemeinen werden submarine CO2-Austritte von submarinen Hydrothermalquellen mit Temperaturen bis zu 100 °C begleitet. Der hydrothermale Eintrag induziert steile Temperaturgradienten und erhöht die Konzentrationen von Schwermetallen in dem zu untersuchenden Gebiet. Diese zwei Effekte gilt es bei einer solchen Untersuchung zur Ozeanversauerung in Betracht zu ziehen. In diesem Sinne dient die geplante internationale Zusammenarbeit dem Ziel, ein Expertenteam aus der Aquatischen Chemie und der Korallenphysiologie zusammenzubringen, um detaillierte chemische und biologische Untersuchungen an Korallenriffen mit CO2-Austritten vorzunehmen, um die Auswirkungen der Ozeanversauerung besser zu verstehen.
Das Projekt "Breeding and Rearing of Ornamental Organisms under Controlled Conditions" wird/wurde ausgeführt durch: Zentrum für Marine Tropenökologie an der Universität Bremen.
Das Projekt "Sklerochronologie und Isotopie von Korallen in Belize, Zentralamerika" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Frankfurt, Fachbereich 11 Geowissenschaften,Geographie, Geologisch-Paläontologisches Institut.Vom größten Riffkomplex des Atlantischen Ozeans vor der Küste von Belize (Zentralamerika) liegen bislang keine historischen Klimadaten aus Korallen vor. In dem hier beantragten Projekt sollen 18 bereits vorliegende Bohrkerne aus massiven Korallen von Belize sklerochronologisch und geochemisch untersucht werden. Variationen der Wachstumsraten und Schwankungen in der isotopischen Zusammensetzung von Kohlenstoff und Sauerstoff in den Korallenskeletten sollen ermittelt werden, um eine Klimageschichte der letzten 150-200 Jahre für die Region aufzustellen. Da die Kerne in unterschiedlichen Rahmenbedingungen (offenmarine, lagunäre und landnahe Position; unterschiedliche Wassertiefen) genommen wurden, sollte es weiterhin möglich sein, Einflüsse lokaler Variationen von Umweltparametern wie Temperatur, Salinität, Nährstoffgehalten und Licht zu entziffern. Die Ergebnisse dieser Studie sollen mit publizierten historischen Klimadaten des COADS (comprehensive ocean-atmosphere data set) Datensatzes verglichen werden. Weiterhin ist geplant, die Daten mit anderen im Atlantik im Bereich der Sklerochronologie tätigen Arbeitsgruppen auszutauschen, um einen Beitrag zur Rekonstruktion der Veränderlichkeiten von Meeresströmungen und Klima im karibisch-atlantischen Raum zu leisten.
Das Projekt "Transplantation von Steinkorallenfragmenten auf elektrochemisch erzeugte Riffstrukturen" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Institut für Ökologie, Abteilung Hydrobiologie.Korallenriffe werden zunehmend mechanisch gestoert; die Bedeckung mit lebenden kalkabscheidenden Steinkorallen ist vielerorts unter die kritische Rate fuer das Riffwachstum gesunken. Zur Rehabilitation geschaedigter Korallenriffe wird in situ geeignetes Besiedlungssubstrat via Elektrolyses aus dem Meerwasser abgeschieden. Neben der Schaffung optimaler Ansiedlungsbedingungen fuer Korallenlarven sorgt eine zusaetzliche 'Aufforstung' mit lebenden Korallenfragmenten fuer die rasche Etablierung von Geruestbildnern. So koennen in veroedeten Arealen Trittsteinbiotope fuer die weitere Besiedlung und grossflaechige Bestandserholung geschaffen werden. Die Methode wurde im Kubikmetermassstab bei Aqaba im Roten Meer erfolgreich erprobt. Spezielle Anlagen fuer die Marikultur von Schwaemmen, Korallen und anderen wirtschaftlich interessanten Arten sowie der Einsatz bei der Schaffung spezieller Erlebnis- und Uebungsraeume fuer Tauchtouristen sind geplant.
Das Projekt "Energiepolitik und Wissenschaft - die Enquete-Kommission 'Zukünftige Kernenergie-Politik' (Arbeitstitel)" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bielefeld, Graduiertenkolleg 724 'Auf dem Weg in die Wissensgesellschaft: institutionelle und epistemische Transformationen der Wissensproduktion und ihre gesellschaftlichen Rückwirkungen'.Ziel des Projektes ist es, die Zusammenarbeit von Wissenschaft und Politik innerhalb der Enquete-Kommission 'Zukünftige Kernenergie-Politik' zu untersuchen, die ihren ersten Bericht 1980 vorlegte. In diesen wissenschaftlichen Beratungsprozess waren neben industrienahen Wissenschaftlern auch Alternative integriert - wie beispielsweise ein Sachverständiger des Öko-Instituts, das von Mitgliedern der Umweltbewegung gegründet wurde. Damit gewannen alternative Wissenschaftler zunehmend Gewicht in der Diskussion um zukunftsfähige Energiepolitik, die bis dahin vor allem von den - der Industrie nahe stehenden - Forschungseinrichtungen wie Jülich und Karlsruhe bestimmt wurde. Vor dem Hintergrund der innenpolitisch prägenden Konfliktphase um die Atomenergie soll die Funktionsfähigkeit der wissenschaftlichen Politikberatung untersucht werden. Dies beinhaltet neben der Untersuchung von Kommunikationsprozessen auch die Frage nach den Argumentationsstrategien.
Das Projekt "Processes of reef diversification during the Ordovician Radiation" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Freie Universität Berlin, Institut für Geologische Wissenschaften, Fachrichtung Paläontologie.During the Ordovician a massive diversification occurred within reef structures and habitats. In this time interval microbial bioherms were generally replaced by more complex metazoan-dominated structures. These changes were accompanied by a dramatic diversification of the entire reef-fauna. Here I will test the hypothesis, that ecosystem-inherent factors prompted the diversification and the expansion of Ordovician reefs. Hypothetically, new types of organisms massively, and largely independent from climatic and physicochemical changes, influenced the susceptibility, and the structural differentiation of Ordovician reefs. In order to test this hypothesis, a detailed characterization of the evolution of fossil communities within Ordovician reef-systems is necessary. A sedimentological microfacies analysis, and a taxon-quantitative analysis of specific Ordovician reef structures is intended, which will identify crucial diversification drivers. A comparison of changes in the fossil communities of Ordovician reefs with known physicochemical changes will identify the role of organisms itself during the course of the diversification.
Tipps für einen umweltbewussten Verzehr von Fisch und Meeresfrüchten Das sollten Sie beachten beim Kauf von Fisch und Meeresfrüchten Kaufen Sie Fisch mit Umweltsiegeln. Als besonders glaubwürdig haben sich dabei das Naturland-, das Bioland- und das Bio-Siegel erwiesen. Bevorzugen Sie Fisch und Meeresfrüchte aus nicht übernutzten Beständen, die mit ökologisch verträglichen Methoden gewonnen wurden wie beispielsweise mit Hand- und Angelleinen oder aus extensiver Teichwirtschaft Bevorzugen Sie Friedfische aus Aquakultur und Meeresfrüchte, die mit wenig oder ohne Fischmehl und -öl in ihren Futtermitteln auskommen Nutzen Sie Einkaufsratgeber, zum Beispiel von der Verbraucherzentrale oder dem WWF Machen Sie sich bewusst, dass Fisch ein Luxusprodukt ist und schränken Sie Ihren Konsum ein. Gewusst wie Fisch ist grundsätzlich gesund. Aber weltweit sind mehr und mehr Fischarten durch Überfischung in ihrem Bestand bedroht und marine Säuger, Seevögel oder Meeresschildkröten verenden häufig als Beifang. Die meisten Aquakulturen sind keine Alternative, da Fischmehle und -öle aus Wildfang verfüttert werden, wodurch ebenfalls Druck auf die Weltmeere erzeugt wird. Fische und Meeresfrüchte sind weiterhin mit Schadstoffen und immer mehr auch durch Mikroplastik belastet, wodurch der Konsum auch aus gesundheitlicher Sicht zu überdenken ist. Es gibt auch andere gute Omega-3-Quellen wie Leinsamen, Walnüsse und bestimmte Öle wie Lein- oder Hanföl. Mit Siegel einkaufen : Insbesondere das Siegel von "Naturland" kennzeichnet nachhaltig erwirtschafteten Wildfisch aus kleinen, handwerklichen und besonders vorbildlichen Fischereien. Die Siegel von "Bioland", "Naturland" und das Biosiegel weisen auf nachhaltig erwirtschafteten Zuchtfisch hin. Die häufig anzutreffenden Siegel des und des ASC für Zuchtfisch haben zwar niedrigere Standards, so gibt es z.B. weder Vorgaben zum Tierwohl beim Fang noch zu sozialen Belangen, sind aber trotzdem nicht zertifiziertem Fisch und Meeresfrüchten vorzuziehen. Aufschriften oder Aufdrucke wie "delfinfreundlich", "dolphin friendly", oder auch Bilder mit durchgestrichenem Delphin sind ungeschützte Kennzeichnungen, die von Firmen ohne Prüfung verwendet werden können und weder überprüfbar noch vertrauenswürdig sind. Empfehlenswerte Fisch- und Fangarten: Empfehlenswert sind Fischarten, die nicht in ihrem Bestand gefährdet sind oder bei der Zucht nicht auf Fischmehl angewiesen sind. Nutzen Sie für eine genaue Auflistung akzeptabler Arten und Fangmethoden die Einkaufsratgeber der Verbraucherzentrale und des WWF . Beachten Sie dabei auch die Unterscheidung Fangebieten, da nicht immer der Bestand eines ganzen Gebiets bedroht ist, sondern manchmal lediglich Populationen in einem Teilgebiet. Gute Alternativen sind Friedfische und Muscheln: Zum Beispiel Karpfen, Tilapia und Welse lassen sich nachhaltig züchten, da sie mit sehr wenig oder gar keinem Fischmehl- und -öl-Zusatz im Futter auskommen. Dabei ist darauf zu achten, dass sie aus europäischer Zucht stammen, um die Klimabelastung aus Transportwegen zu minimieren. Auch Muscheln sind eine gute Alternative zu fischfressenden Zuchtfischen. Sie weisen den kleinsten ökologischen Fußabdruck auf, da sie als Filtrierer alle benötigten Nährstoffen selbst aus dem Umgebungswasser aufnehmen. Was Sie noch tun können: Kaufen Sie im Supermarkt nur Fisch und Meeresfrüchte, deren Herkunft und Fangmethode auf der Verpackung gekennzeichnet ist. Erfragen Sie diese Informationen bei Frischfisch an der Theke, falls diese Informationen nicht erkenntlich sind. Beachten Sie unsere Tipps zu Biolebensmitteln . Beachten Sie unsere Tipps zu Lebensmittelverschwendung . Essen Sie Fisch bewusst und probieren Sie auch vegetarische Alternativen aus. Beachten Sie dazu auch unsere Tipps zu klima- und umweltfreundlicher Ernährung . Hintergrund Weltweit gelten 37 Prozent der kommerziell genutzten Fischbestände als überfischt und weitere 50 Prozent als maximal genutzt (FAO 2024). Obwohl das Ziel der EU-Politik darin bestand, bis 2020 alle Bestände wiederherzustellen, werden im Nordost-Atlantik inklusive der Nordsee immer noch 32 Prozent der Bestände überfischt. Besonders dramatisch gestaltet sich die Situation in der Ostsee: von acht Fischbeständen, zu denen Daten vorliegen, befinden sich sechs außerhalb sicherer biologischer Grenzen, darunter auch Hering und Dorsch. Der Begriff Fischbestand wird dabei als Gesamtmasse einer Fischereiressource definiert. Solche Bestände werden normalerweise anhand ihres Standorts identifiziert. Laut WWF gehen etwa 40 Prozent des weltweiten Fischfangs ungewollt in Netz. Die Beifangmenge ist abhängig von der Fangmethode und besonders hoch bei der Grundschleppnetzfischerei auf bodenlebende Arten, wie Schollen, Seezungen oder Garnelen. Zusätzlich sind Nichtzielarten wie Meeressäuger betroffen, die mitgefangen werden. Sie werden meist tot oder sterbend zurück ins Meer geworfen (DAVIES RWD et al. 2009)So werden nach Angaben der Internationalen Walfangkommission beispielsweise jährlich circa 650.000 Robben, Delfine und Wale beigefangen (WCL 2022). Damit sterben heute durch Beifang mehr Wale pro Jahr als zur Blütezeit des kommerziellen Walfangs. Laut der OSPAR -Kommission zum Schutz der Meeresumwelt des Nordostatlantiks ist die Fischerei weiterhin eine der Hauptverursacher von Schäden an marinen wie Seeberge, Seegraswiesen oder Korallenriffe (OSPAR QSR 2023). Auch die Fischzucht (Aquakultur) trägt zur Überfischung bei: Um Fisch aus Aquakultur zu züchten, wird zusätzlich Wildfisch gefangen und verfüttert. Jährlich werden circa 20 Prozent der weltweiten Fänge zu Fischmehl und -öl verarbeitet (FAO 2018). Für die "Produktion" von nur einem Kilo Lachs können bis zu drei Kilo Fischmehl oder Fischöl nötig sein. Nach Angaben von Fischereiexperten wären 90 Prozent der Fische, die für die Herstellung von Fischmehl gefangen werden, für den menschlichen Verzehr geeignet (Cashion et al. 2017). Außerdem nehmen diese Futterfische (kleine bis mittelgroße pelagische Fischarten wie Sardinen, Sardellen oder Hering) eine wichtige Rolle in der Nahrungskette ein und sind eigentlich Hauptnahrungsquelle für Fische, Seevögel und Meeressäuger (Oceancare 2021). Aquakulturen können große Umweltschäden verursachen, wenn Chemikalien, Kunststoffabfälle, Nahrungsreste, Fischkot und Antibiotika aus den offenen Netzkäfigen in die Flüsse und Meere gelangen. Da die rasant wachsende Aquakultur viel Fläche in den Küstenregionen tropischer und subtropischer Länder vereinnahmt, kommt es zu sozialen Konflikten. Weiterhin werden durch den Bau von Zuchtanlagen wertvolle Lebensräume wie Mangrovenwäldern verloren. Laut Schätzungen der FAO (2018) sind seit 1980 3,6 Millionen Hektar Mangrovenwälder weltweit verloren gegangen, ein wesentlicher Grund dafür sind Shrimpzuchten. Weiterhin sterben jährlich Millionen von Zuchtfischen infolge schlechter Haltungsbedingungen. Mittlerweile ist unbestritten, dass Fische fähig sind, zu leiden und Schmerz zu empfinden. Und doch sind Zuchtfische die am wenigsten geschützten Nutztiere (Oceancare 2021). Quellen: Cashion T., Le Manach F., Zeller D., Pauly D. 2017. Most fish destined for fishmeal production are food-grade fish. Https://doi.org/10.1111.faf.12209 FAO 2022. The State of World Fisheries and Aquaculture. Towards Blue Transformation. Rome, FAO. FAO 2018. The state of world fisheries and aquaculture: Meeting the sustainable development goals. Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO. Rome: FAO. DAVIES RWD, et al. 2009. Defining and estimating global marine fisheries bycatch. Marine Policy, doi:10.1016/j.marpol.2009.01.003Oceancare 2021. Überfischung: Wildfisch als Fischfutter in Aquakulturen – Schweizer Detailhändler im Vergleich OSPAR QSR 2023: https://oap.ospar.org/en/ospar-assessments/quality-status-reports/qsr-2023/ WLC 2022
Der vom Menschen ausgelöste globale Klimawandel ist eine in der Fachwelt anerkannte Tatsache. Die ersten Folgen des Klimawandels sind in Sachsen-Anhalt bereits spürbar. Die Auswirkungen des Klimawandels wird man in Sachsen-Anhalt in den kommenden Jahrzehnten vermehrt zu spüren bekommen. Der Themenkomplex Klimawandel lässt sich generell in zwei Bereiche aufteilen: Die Klimaanalyse umfasst alle Auswertungen von Klimadaten in der Vergangenheit. Im Themenbereich Klimaprojektion werden mögliche Klimaentwicklungen in der Zukunft auf der Grundlage von Klimamodellrechnungen betrachtet. Bei der Klimaanalyse ist es wichtig, von heute beginnend in der Geschichte zurückzuschauen, um die Klimageschichte des Planeten bewerten zu können. Nur so können aktuelle und künftige Entwicklungen in die Klimageschichte eingeordnet und Extremereignisse bewertet werden. Unterschied zwischen Wetter, Witterung und Klima Wetter: Als Wetter wird der physikalische Zustand der Atmosphäre zu einem bestimmten Zeitpunkt oder in einem auch kürzeren Zeitraum an einem bestimmten Ort oder in einem Gebiet bezeichnet, wie er durch die meteorologischen Elemente und ihr Zusammenwirken gekennzeichnet ist. Witterung: Als Witterung wird der allgemeine, durchschnittliche oder auch vorherrschende Charakter des Wetterablaufs eines bestimmten Zeitraums (von einigen Tagen bis zu ganzen Jahreszeiten) bezeichnet. Klima: Das Klima ist definiert als die Zusammenfassung der Wettererscheinungen, die den mittleren Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort oder in einem mehr oder weniger großen Gebiet charakterisieren. Hierbei wird ein Zeitraum von mindestens 30 Jahren zugrunde gelegt. Die Weltorganisation für Meteorologie (World Meteorological Organisation - WMO) empfiehlt den Zeitraum 1961 bis 1990 als Klimareferenzperiode zur langfristigen Betrachtung der Entwicklungen des Klimawandels. Klimawandel: Als Klimawandel werden die langfristigen Veränderungen dieses mittleren Zustandes der Atmosphäre (Klima) bezeichnet. Dabei ist es unerheblich, ob die Veränderungen natürlichen Ursprungs sind oder nicht. Das Klima unterliegt verschiedenen Einflüssen wie bspw. der Sonnenaktivität und den Erdbahnparametern, sowie Vulkanausbrüchen oder der Plattentektonik aber auch dem Einfluss des Menschen. Dabei kann festgehalten werden: Die durch den Menschen hervorgerufene Klimaerwärmung seit Beginn der Industrialisierung ist wissenschaftlicher Konsens. Der Treibhauseffekt Der Treibhauseffekt ist ein auch ohne den Menschen vorkommendes Phänomen: Die Erdoberfläche strahlt langwellige Wärmestrahlung ab. Diese langwellige, nach oben gerichtete Strahlung wird durch Bestandteile der Atmosphäre, die Treibhausgase, absorbiert (aufgenommen) und wieder emittiert (abgegeben). Diese Strahlungsemission geschieht dabei in alle Richtungen, sodass die eigentlich nach oben gerichtete langwellige (also Wärme-)Strahlung zum Teil in der Atmosphäre gehalten wird. Diese erwärmt sich somit. Treibhausgase kommen natürlicher Weise in der Atmosphäre vor. Natürlich in der Atmosphäre vorkommende Treibhausgase sind bspw. Kohlenstoffdioxid (CO 2 ), Methan (CH 4 ), Lachgas (N 2 O) und Wasserdampf (H 2 O). Im Fall des Wasserdampfes verdeutlicht ein einfaches Beispiel den Effekt: In einer sternenklaren Nacht kühlt die Atmosphäre wesentlich schneller aus als bei bedeckten Verhältnissen. Die Erdatmosphäre schützt die Erde somit vor dem Auskühlen: im Gleichgewicht des Strahlungshaushalts ohne Atmosphäre läge die mittlere Erdoberflächentemperatur bei -18 °C. Ausgehend von einer globalen Mitteltemperatur von rund 15 °C wäre es ohne den Treibhauseffekt auf der Erde somit um ca. 33 Kelvin kälter. Die Konzentrationen der Treibhause CO 2 , CH 4 und N 2 O steigen seit Jahrzehnten durch den menschlichen Ausstoß an. In den letzten 60 Jahren hat die CO 2 -Konzentration um 25% zugenommen. Die Konzentration von Methan hat sich mehr als verdoppelt. Dabei gilt zu beachten, dass Methan eine deutlich stärkere Treibhauswirkung hat als CO 2 . Die Atmosphäre ist ein komplexes System. So hängen die verschiedenen physikalischen Größen und Vorgänge wie bspw. Temperatur, Verdunstung sowie Niederschlag/Wasserkreislauf miteinander zusammen. Verändert sich eine Variable (im Falle des Klimawandels die Temperatur), verändern sich auch die anderen Prozesse und Zustände der Atmosphäre. Weiterhin hängen die verschiedenen Komponenten des Klimasystems (Atmosphäre, Hydrosphäre, Kryosphäre, Biosphäre, Lithosphäre/ Pedosphäre) miteinander zusammen. Um nur einige der prominentesten Beispiele zu nennen: Die Temperaturerhöhung der Atmosphäre hat bspw. Auswirkungen auf den Meeresspiegel der Ozeane (Hydrosphäre; z. B. Abschmelzen der Gletscher (Kryosphäre) sowie Dichteabnahme und damit Ausdehnung des Meerwassers) oder den Säuregehalt des Ozeans. Dies wiederum führt zu Beeinflussung des Ökosystems Meer (Biosphäre; bspw. Absterben von Korallenriffen). Weiterhin ist hiervon auch direkt der Lebensraum des Menschen betroffen: Besonders Inselstaaten sind vom Meeresspiegelanstieg bedroht. Zudem bricht mit den absterbenden Korallenriffen ein bedeutsamer Küstenschutz weg. Die globale Lufttemperatur hat seit 1850 um 1,1 K zugenommen. 2023 war global das erste Jahre, dass mehr als 1,5 K wärmer war als vorindustriell (Quelle: https://climate.copernicus.eu/global-climate-highlights-2023 ). Aber auch die Meerestemperaturen steigen an und puffern so einen Teil der Erwärmung der Atmosphäre zunächst ab. Der Anstieg der Temperaturen führt aber sowohl ober, als auch unterhalb der Wasseroberfläche zu Veränderungen von Gletschern, Eisschilden, Strömungen, Flora, Fauna und vielem mehr. Besonders empfindliche Systeme drohen irreversibel geschädigt zu werden, mit Folgen für den ganzen Planeten. Die Rede ist von sogenannten Kipppunkten im Klimasystem der Erde. Die Schnelligkeit der Erwärmung und der damit einhergehenden Veränderungen stellt eine besondere Herausforderung dar. Aus diesen Gründen ist sowohl die Anpassung an bereits stattgefundene oder nicht mehr vermeidbare Klimaveränderungen zwingend nötig, als auch der Schutz des Klimas insgesamt, um noch weiterreichende Veränderungen zu verhindern. Der Klimawandel wirkt sich auch auf regionaler Ebene aus. So steigt bspw. schon heute die Hitzebelastung in mitteldeutschen Sommern. Weiterhin können sich die Niederschlagsverhältnisse innerhalb des Jahres verschieben bzw. durch stabile Wetterlagen kann es immer häufiger zu länger anhaltenden Witterungsverhältnissen kommen, die unter Umständen zu Dürre oder Hochwassergefahr führen. Das Mittel der Temperaturverteilung verschiebt sich in Richtung warm bei zunehmender Bandbreite mit den Hitzeextremen. Globale Klimamodelle sind komplexe physikalische Modelle, die das Klimasystem der Erde anhand physikalisch-numerischer Gleichungen computergestützt und zeitabhängig beschreiben. Kalibrierte Modelle ermöglichen unter definierten Annahmen über die zukünftige Treibhauskonzentrationsentwicklung die Simulation möglicher zukünftiger Klimaentwicklungen (siehe Klimaszenarien). Modelle und ihre Eigenschaften Man nutzt zur Berechnung des zukünftigen Klimas globale Zirkulationsmodelle (General Circulation Model bzw. Global Climate Model - GCMs). Globale Modelle stellen ein unverzichtbares Instrumentarium für voraussichtliche Veränderungen der Häufigkeit und Dauer von charakteristischen Großwetterlagen dar und besitzen eine horizontale Auflösung von ca. 200 km x 200 km Gitterabstand (IPCC). Zeitliche Entwicklung der Modelle Die Entwicklung der globalen Zirkulationsmodelle ist wesentlich an die Entwicklung der Computerkapazitäten gebunden. Erst die Fortschritte in der Rechenleistung großer Computeranlagen haben es ermöglicht, dass sich die Komplexität der Modelle, die Länge der Simulation und die räumliche Auflösung steigern ließen. Die ersten Modellrechnungen wurden mit reinen Atmosphärenmodellen durchgeführt, die aus Wettermodellen abgeleitet wurden. Seit den 1960er Jahren wurden Atmosphären- und Ozeanmodelle miteinander gekoppelt, zunächst mit einer sehr rudimentären Dynamik. In den folgenden Jahren wurden Modelle der Atmosphäre und des Ozeans getrennt weiterentwickelt. Seit den 1990er Jahren wurden immer mehr Komponenten des Klimasystems miteinbezogen und die Modelle wurden immer komplexer. So wurden Anfang der 1990er Jahre Modellrechnungen durchgeführt, die auch die Wirkung der in der Summe abkühlend wirkenden Aerosole berücksichtigten. Außerdem wurden Modelle für den ozeanischen und terrestrischen Kohlenstoffkreislauf entwickelt und in gekoppelten Simulationen für den Bericht des Weltklimarates IPCC von 2007 genutzt. Eine dynamische Vegetation und die Chemie der Atmosphäre sind weitere Bausteine der Modellentwicklung. Das Resultat sind sogenannte Erdsystemmodelle. In jüngster Zeit sind verbesserte biogeochemische Kreisläufe und dynamische Eisschilde, die mit Klimaänderungen in Wechselwirkung stehen, hinzugekommen. Das langfristige Ziel ist es, dass möglichst alle Komponenten des Klimasystems einschließlich ihrer Rückkopplungen und der externen Störungen simuliert werden können. Um Aussagen über das zukünftige Klima treffen zu können, werden Globale Klimamodelle in Verbindung mit Szenarien genutzt. Diese Klimaszenarien beinhalten Annahmen über die zukünftige Entwicklung von Treibhausgasen und ggf. die Gesellschaft. Sie stellen eine sogenannte Randbedingung von Klimamodellrechnungen für die Zukunft (= Klimaprojektionen) dar. Der 5. IPCC-Bericht verwendete Szenarien mit repräsentativen Konzentrationspfaden (RCP), die den möglichen zukünftigen Verlauf der absoluten Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre beschreiben. Im neueren 6. IPCC-Bericht fanden gemeinsame sozioökonomische Entwicklungspfade (Shared Socioeconomic Pathways, SSP) Anwendungen, die stärker den möglichen künftigen Einfluss der gesellschaftlichen und ökonomischen Entwicklung der Menschheit als Ausgangspunkt für den Ausstoß von Treibhausgasen betrachten. Die unterschiedlichen RCP Szenarien sind in der Abbildung dargestellt. Der Zahlenwert hinter dem RCP entspricht dem zusätzlichen Strahlungsantrieb. Der anthropogene Strahlungsantrieb ist hierbei ein Maß für den Einfluss, den ein einzelner Faktor auf die Veränderung des Strahlungshaushalts der Atmosphäre und damit auf den Klimawandel hat. Er wird in Watt pro Quadratmeter angegeben. Ein positiver Strahlungsantrieb, z.B. durch die zunehmende Konzentration langlebiger Treibhausgase, führt zu einer Erwärmung der bodennahen Luftschicht. Ein negativer, z.B. durch die Zunahme von Aerosolen, hingegen bewirkt eine Abkühlung ( weitere Informationen ). Bei RCP2.6 würden also 2,6 W/m² mehr in der Atmosphäre verbleiben. Das Szenario des RCP2.6 ist dabei das Szenario mit konsequentem globalem Klimaschutz, dass das Ziel von 1,5 K Erwärmung bis 2100 einhalten könnte. Mit moderatem Klimaschutz rechnet das Szenario RCP4.5, hier würde man global rund 2 K Erwärmung bis 2100 erreichen. Das RCP6.0 ist das Szenario mit wenig globalem Klimaschutz. Hierbei würde sich die Erwärmung bis 2100 auf etwa 3 K belaufen. Ohne Klimaschutz (RCP8.5) würde die Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre weiter ungebremst zunehmen. Die globale Temperatur würde bis 2100 um mehr als 4 K zunehmen mit entsprechend verheerenden Folgen für unseren Planeten. Die neuere Szenarienfamilie des 6. IPCC Berichts teilt sich recht ähnlich zu der Szenarienfamilie der RCPs auf, auch wenn sich diese im Detail unterscheiden. So wurden zunächst Narrative der sozioökonomischen Entwicklung aufgespannt, welche von „Nachhaltigkeit“ bis „Fossile Entwicklung“ reichen. Für diese verschiedenen Narrative (SSP1 bis SSP5) können verschiedene Strahlungsantriebe eintreten. Nach dem nachhaltigen Szenario mit konsequentem globalem Klimaschutz (SSP1-2.6) kann das 2-Grad-Ziel erreicht werden. Das Szenario SSP2-4.5 mit moderatem Klimaschutz geht von einer Erwärmung von knapp 3 K bis Ende des Jahrhunderts aus. Im Falle des SSP3-7.0 wird von einer Zunahme von Konflikten auf der Erde ausgegangen, die globalen Klimaschutz deutlich erschweren. Demnach würde die globale Temperatur um etwa 4 K ggü. dem vorindustriellen Wert ansteigen. Im SSP5-8.5 gelingt es der Menschheit nicht, Klimaschutz bis zum Ende des Jahrhunderts global umzusetzen. Dies führt zu einer Erwärmung von etwa 5 K. Die Szenarien zeigen, dass konsequenter globaler Klimaschutz bis hinunter auf die Ebene der Bundesländer in Deutschland alternativlos ist, wenn man tiefgreifende Veränderungen vermeiden will. Weiterhin stellen die Szenarien und Klimaprojektionen die Basis für die zu entwickelnden Maßnahmenkonzepte zur Anpassung an den zu erwartenden Klimawandel dar. Letzte Aktualisierung: 18.09.2024
Diese Publikation verdeutlicht die dramatischen Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels auf einzelne Komponenten des Erdsystems. Im Fokus stehen Kippelemente – sensible Bereiche, die bei Überschreitung kritischer Schwellen irreversible Veränderungen auslösen können. Von entscheidender Bedeutung sind der Grönländische und Westantarktische Eisschild, der Amazonas-Regenwald, die Ozeanische Zirkulation im Nordatlantik und Korallenriffe. Die Analyse betont, dass Selbstverstärkungsmechanismen zwischen diesen Elementen zu raschen, nicht umkehrbaren Veränderungen führen können. Politisches Handeln ist dringend geboten, da bisherige Klimaschutzmaßnahmen das Überschreiten dieser kritischen Punkte nicht ausreichend verhindern. Der Text unterstreicht die sicherheitspolitischen Implikationen und plädiert für eine internationale Zusammenarbeit, um diese Risiken auf globaler Ebene zu adressieren und zu bewältigen. Veröffentlicht in Climate Change | 08/2024.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 114 |
| Land | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Ereignis | 27 |
| Förderprogramm | 80 |
| Text | 8 |
| unbekannt | 2 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 10 |
| offen | 107 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 95 |
| Englisch | 31 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Datei | 27 |
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| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 88 |
| Lebewesen & Lebensräume | 117 |
| Luft | 77 |
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| Weitere | 117 |