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A spatially explicit Global Reef Island Database (GRID v1.1) that captures distribution, diversity and relative vulnerability of the world's low-lying reef islands

Low-lying coral reef islands harbour a distinct, yet highly threatened biological and cultural diversity that is increasingly exposed to climate change impacts. The combination of low elevation, small size, sensitivity to changes in boundary conditions (sea level, waves and currents, locally generated sediment supply) and at some locations high population densities, is why low-lying reef islands (LRIs) are considered among the most vulnerable environments on Earth to climate change. To date, their global distribution and influence of climatic, oceanographic, and geologic setting are only poorly documented or restricted to smaller scales. Here, I present the first detailed global analysis of LRIs utilising freely available global datasets to produce a global reef island database (GRID) and associated intrinsic and extrinsic characteristics that can be used within a coastal vulnerability index (CVI). All datasets used to create the GRID were released between 30 November 2015 and 3 August 2023, while the current version (version 1.1) of the GRID database was completed in August 2026. When developing the GRID, LRIs are defined as landmasses <30 km² located on or within 3 km of coral reef and with an elevation of <16 m. Development of the GRID required: 1) the creation of a global shoreline vector file containing the geographic distribution of LRIs and 2) the development of a comprehensive global database of LRIs including eight intrinsic and ten extrinsic variables extracted from global datasets. Intrinsic variables include: 1) human populations, 2) island area, 3) island perimeter, 4) mean elevation, 5) island circularity/shape, 6) underlying reef type, 7) geographic isolation and 8) distance to the nearest neighbouring reef island. Extrinsic variables include: 1) mean water depth, 2) standard deviation of mean water depth, 3) mean annual significant wave height, 4) mean annual wave period, 5) mean spring tidal range, 6) relative tidal range, 7) wave-tide regime, 8) relative wave exposure, 9) relative tropical storm exposure and 10) year-2100 projected median sea level rise rate. The GRID was initially derived from version 2.1 of the UNEP-WCMC Global Island Database, a global shoreline vector file based on geometry data from Open Street Map® (OSM) and released in November 2015. The initial vector file was projected using the Mollweide projection, an equal-area pseudo cylindrical map projection chosen for its accurate derivation of area, especially in regions close to the equator, where most LRIs are located. The final GRID contains 33,292 individual LRIs distributed throughout tropical regions of the world's oceans, amassing a total land area of nearly 11,000 km² with approximately 60,500 km of shoreline and housing around 2.6 million people. While intrinsic variables are typically spatially homogenous, LRIs are generally highly spatially clustered throughout the GRID with respect to extrinsic variables. The spatial distribution of LRIs within the GRID was validated using: 1) published data and 2) quantitative accuracy assessments using satellite imagery. Spatial distributions of LRIs captured in the GRID are extremely consistent with those published in the literature (r² = 0.96) and those derived from independent analysis of satellite imagery (r² = 0.94). Finally, the GRID was used to develop an island vulnerability index (IVI) for each LRI on a scale of 0-1 with 0 representing no vulnerability and 1 representing maximum vulnerability. The GRID database is provided as a tab-delimited text file as well as ESRI shapefiles (points and polygons in WGS84 and Mollweide projection) and a comma-separated value file.

A spatially explicit Global Reef Island Database (GRID) that captures distribution, diversity and relative vulnerability of the world's low-lying reef islands

Low-lying coral reef islands harbour a distinct, yet highly threatened biological and cultural diversity that is increasingly exposed to climate change impacts. The combination of low elevation, small size, sensitivity to changes in boundary conditions (sea level, waves and currents, locally generated sediment supply) and at some locations high population densities, is why low-lying reef islands (LRIs) are considered among the most vulnerable environments on Earth to climate change. To date, their global distribution and influence of climatic, oceanographic, and geologic setting are only poorly documented or restricted to smaller scales. Here, I present the first detailed global analysis of LRIs utilising freely available global datasets to produce a global reef island database (GRID) and associated intrinsic and extrinsic characteristics that can be used within a coastal vulnerability index (CVI). All datasets used to create the GRID were released between 30 November 2015 and 3 August 2023, while the current version of the GRID database was completed in November 2024. When developing the GRID, LRIs are defined as landmasses <30 km² located on or within 1 km of coral reef and with an elevation of <16 m. Development of the GRID required: 1) the creation of a global shoreline vector file containing the geographic distribution of LRIs and 2) the development of a comprehensive global database of LRIs including eight intrinsic and ten extrinsic variables extracted from global datasets. Intrinsic variables include: 1) human populations, 2) island area, 3) island perimeter, 4) mean elevation, 5) island circularity/shape, 6) underlying reef type, 7) geographic isolation and 8) distance to the nearest neighbouring reef island. Extrinsic variables include: 1) mean water depth, 2) standard deviation of mean water depth, 3) mean annual significant wave height, 4) mean annual wave period, 5) mean spring tidal range, 6) relative tidal range, 7) wave-tide regime, 8) relative wave exposure, 9) relative tropical storm exposure and 10) year-2100 projected median sea level rise rate. The GRID was initially derived from version 2.1 of the UNEP-WCMC Global Island Database, a global shoreline vector file based on geometry data from Open Street Map® (OSM) and released in November 2015. The initial vector file was projected using the Mollweide projection, an equal-area pseudo cylindrical map projection chosen for its accurate derivation of area, especially in regions close to the equator, where most LRIs are located. The final GRID contains 34,404 individual LRIs distributed throughout tropical regions of the world's oceans, amassing a total land area of nearly 11,000 km² with approximately 60,740 km of shoreline and housing around 2.6 million people. While intrinsic variables are typically spatially homogenous, LRIs are generally highly spatially clustered throughout the GRID with respect to extrinsic variables. The spatial distribution of LRIs within the GRID was validated using: 1) published data and 2) quantitative accuracy assessments using satellite imagery. Spatial distributions of LRIs captured in the GRID are extremely consistent with those published in the literature (r² = 0.96) and those derived from independent analysis of satellite imagery (r² = 0.94). Finally, the GRID was used to develop an island vulnerability index (IVI) for each LRI on a scale of 0-1 with 0 representing no vulnerability and 1 representing maximum vulnerability. The GRID database is provided as a tab-delimited text file as well as ESRI shapefiles (points and polygons in WGS84 and Mollweide projection) and a comma-separated value file.

Photosynthetic efficiency and symbiont cover of Amphistegina lobifera measured by PAM fluorometry and CLSM during a menthol-DCMU bleaching experiment (Nov–Dec 2022, Bremen, Germany)

This dataset contains experimental data from a one-month aquarium-based bleaching experiment conducted on Large Benthic Foraminifera (Amphistegina lobifera) from 16 November to 16 December 2022 at the Marine Experimental Facility of the Leibniz Centre for Tropical Marine Research (ZMT), Bremen, Germany. The aim of the experiment was to obtain symbiont-free A. lobifera individuals for future re-inoculation studies and symbiont switching experiments. The foraminifera were originally collected in May 2022 at the Interuniversity Institute for Marine Sciences (IUI) in Eilat, Israel (29°30'07.8N, 34°55'04.9E) and maintained in culture in Germany until the start of the experiment. To assess the effectiveness of two chemical agents—menthol and 3-(3,4-dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea (DCMU)—in disrupting symbiosis, photosynthetic efficiency (measured as maximum quantum yield, Fv/Fm) was recorded every other day during the first week of the experiment using a Pulse-Amplitude-Modulated (PAM) fluorometer. Fv/Fm measurements were discontinued after the first week due to complete inhibition of photosynthesis. Symbiont coverage (%) was assessed on day one and then weekly until week four using Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM).

Das 1,5-Grad-Ziel nach dem Übereinkommen von Paris

<p> <p>Was ist eigentlich wirklich damit gemeint, wenn vom „1,5-Grad-Ziel“ für das Klima gesprochen wird? Woher kommt dieser Wert und wie wird er gemessen? Was passiert, wenn wir das Ziel überschreiten – gibt es danach noch ein Zurück unter 1,5 Grad Erderwärmung? Dieser Text geht auf die Hintergründe des 1,5-Grad-Ziels ein und erklärt, warum wir dieses Ziel in Reichweite halten müssen.</p> </p><p>Was ist eigentlich wirklich damit gemeint, wenn vom „1,5-Grad-Ziel“ für das Klima gesprochen wird? Woher kommt dieser Wert und wie wird er gemessen? Was passiert, wenn wir das Ziel überschreiten – gibt es danach noch ein Zurück unter 1,5 Grad Erderwärmung? Dieser Text geht auf die Hintergründe des 1,5-Grad-Ziels ein und erklärt, warum wir dieses Ziel in Reichweite halten müssen.</p><p> <p>Mit der Verabschiedung des Übereinkommens von Paris (ÜvP) auf der Weltklimakonferenz im Dezember 2015 setzte sich die Weltgemeinschaft das gemeinsame Ziel, dass „der Anstieg der durchschnittlichen Erdtemperatur deutlich unter 2 °C über dem vorindustriellen Niveau gehalten wird und Anstrengungen unternommen werden, um den Temperaturanstieg auf 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen […]“. Das darin enthaltene <a href="https://www.umweltbundesamt.de/dokument/das-15-degc-ziel-nach-dem-uebereinkommen-von-paris">1,5-Grad-Ziel</a> wurde in den folgenden Jahren zum Maßstab des politischen Handelns im globalen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a>. Die Bedeutung dieser Temperaturobergrenze für den Schutz von Menschen und Umwelt wurde unter anderem durch den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/klimawandel/weltklimarat-ipcc/sonderbericht-des-weltklimarates-ueber-15degc">Sonderbericht des Weltklimarats</a> (Intergovernmental Panel on Climate Change, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ipcc">IPCC</a>) aus dem Jahr 2018 über 1,5 Grad globale Erwärmung unterstrichen.</p> <p>Hier das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/dokument/das-15-degc-ziel-nach-dem-uebereinkommen-von-paris">UBA-Positionspapier zum 1,5-Grad-Ziel</a> lesen.&nbsp;</p> </p><p> Was bedeutet das 1,5-Grad-Ziel? <p>Das 1,5-Grad-Klimaziel, das 2015 im ÜvP festgelegt wurde, bezieht sich auf den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur im Vergleich zum vorindustriellen Niveau (1850-1900). Eine Erwärmung um 1,5 Grad würde zwar immer noch erhebliche Auswirkungen haben, aber diese wären deutlich weniger verheerend als eine Erwärmung von zwei Grad oder mehr.</p> <p>Im ÜvP selbst wurde die Basislinie, also der genaue Referenzzeitraum, für vorindustrielle Messungen nicht definiert. Der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ipcc">IPCC</a> verwendet jedoch eine Basislinie von 1850 bis 1900. Dies ist der früheste Zeitraum mit zuverlässigen, nahezu globalen Messungen.</p> </p><p> Ein kurzer Ausflug in die Geschichte <p>Das 1,5-Grad-Ziel wurde 2015 im Rahmen des ÜvP festgelegt, aber seine Wurzeln reichen weiter zurück:</p> <ul> <li>1992 wurde die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/klimarahmenkonvention-der-vereinten-nationen-unfccc">Klimarahmenkonvention</a> der Vereinten Nationen (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/unfccc">UNFCCC</a>) auf der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uno">UNO</a>-Konferenz für Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro beschlossen, um eine globale Antwort auf den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> zu koordinieren.</li> <li>1997 setzte das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/kyoto-protokoll">Kyoto-Protokoll</a> erstmals rechtlich bindende Emissionsziele für Industrieländer fest, jedoch ohne spezifische Temperaturziele.</li> <li>2010 wurde mit dem Cancun-Abkommen auf der Klimakonferenz in Cancun das langfristige Ziel bestätigt, die Erwärmung auf unter zwei Grad zu begrenzen. Der 1,5-Grad-Grenzwert wurde von besonders betroffenen Staaten gefordert.</li> <li>2015 einigten sich die Staaten als Ergebnis wissenschaftlicher Forschung und intensiver diplomatischer Verhandlungen auf der COP21 in Paris mit dem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris">Übereinkommen von Paris</a> auf das Ziel, die Erwärmung auf deutlich unter zwei Grad zu begrenzen und Anstrengungen zu unternehmen, sie auf 1,5 Grad zu beschränken.</li> </ul> </p><p> Warum 1,5 Grad? <p>Wissenschaftliche Erkenntnisse und Studien, größtenteils zusammengetragen in den Berichten des <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/ipcc">IPCC</a>, haben gezeigt, dass eine Erwärmung über 1,5 Grad hinaus schwerwiegende und möglicherweise irreversible Auswirkungen auf das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klima">Klima</a> haben kann. Schon bei 1,5 Grad Erwärmung sind Meeresspiegelanstiege, der Verlust großer Eisflächen, Hitzewellen und die Bedrohung für Inselstaaten signifikant. Bei zwei Grad globaler Erwärmung und darüber hinaus werden sehr wahrscheinlich Kipppunkte erreicht, die das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimasystem">Klimasystem</a> destabilisieren und unumkehrbare Veränderungen nach sich ziehen können.</p> <p>Zu den drastischen Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels zählen:</p> <ul> <li><u>Extremwetterereignisse:</u> Eine Erwärmung über 1,5 Grad würde die Häufigkeit und Intensität von extremen Wetterereignissen wie Hitzewellen, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/starkregen">Starkregen</a> und Wirbelstürmen noch weiter erhöhen. Diese Ereignisse können erhebliche Schäden an Infrastruktur und Landwirtschaft verursachen und die Lebensgrundlagen vieler Menschen bedrohen.</li> <li><u>Meeresspiegelanstieg:</u> Eine Begrenzung der Erwärmung auf 1,5 Grad würde den Anstieg des Meeresspiegels verlangsamen, was besonders wichtig für Inselstaaten und küstennahe Regionen ist. Folgen des Meeresspiegelanstiegs sind u. a. Überschwemmungen und der Verlust von Landflächen.</li> <li><u>Ökosysteme und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a>:</u> Viele Ökosysteme, darunter Korallenriffe und arktische Lebensräume, sind bei einer Erwärmung von mehr als 1,5 Grad stark gefährdet. Der Erhalt dieser Ökosysteme ist entscheidend für die Biodiversität und das Wohlergehen vieler Tier- und Pflanzenarten.</li> <li><u>Gesundheitliche Auswirkungen:</u> Eine geringere Erwärmung würde auch die negativen gesundheitlichen Auswirkungen reduzieren, die durch Hitzewellen, Luftverschmutzung und die Ausbreitung von Krankheiten entstehen können.</li> <li><u>Wirtschaftliche Stabilität:</u> Klimawandelbedingte Schäden können erhebliche wirtschaftliche Kosten verursachen. Eine Begrenzung der Erwärmung würde helfen, wirtschaftliche Verluste zu minimieren und neue Arbeitsplätze im Bereich der grünen Technologien zu schaffen.</li> </ul> </p><p> Haben wir die 1,5-Grad-Marke schon überschritten? <p>Im Jahr 2024 wurde durch aktuelle Messdaten der europäischen Klimadaten-Agentur Copernicus bestätigt, dass die Erde erstmals ein volles Jahr lang eine Erwärmung von mehr als 1,5 Grad über dem vorindustriellen Niveau erreicht hat.&nbsp;<br>Das bedeutet jedoch noch nicht, dass das langfristige Ziel des ÜvP bereits überschritten ist. Die globale Erwärmung wird als langjährige Durchschnittstemperatur (in der Regel 20- bis 30-jährige Mittel) gemessen, nicht anhand einzelner heißen Jahre oder Monate, da kürzere Zeiträume stark von natürlichen Schwankungen dominiert werden können. Allerdings schreitet die Erderwärmung schneller voran als bisher angenommen. Legt man den aktuellen Erwärmungstrend zugrunde, würde die Welt schon um das Jahr 2030 das 1,5-Grad-Ziel langfristig überschreiten.</p> </p><p> Wie lässt sich das 1,5-Grad-Ziel noch erreichen? <p>Die Debatte um die Einhaltbarkeit und die Auslegung des 1,5-Grad-Ziels verdeutlicht, wie dringend wir globalen und wirksamen <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimaschutz">Klimaschutz</a> brauchen und wie komplex die politischen, wirtschaftlichen und technologischen Herausforderungen sind, die damit einhergehen. Laut IPCC-Synthesebericht 2023 erfordert die Einhaltung des 1,5-°C-Ziels mit keiner oder nur begrenzter temporärer Überschreitung rasche, tiefgreifende und nachhaltige Emissionsminderungen in allen Sektoren: Die globalen Treibhausgasemissionen hätten vor 2025 ihren Höchststand erreichen und gegenüber 2019 bis 2030 um rund 43 % sowie bis 2035 um rund 60 % sinken müssen. Spätestens in den frühen 2050er Jahren muss die Bilanz des Ausstoßes und der Entnahme von CO2 aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> mittels Senken ausgeglichen sein – also globale CO2-Neutralität erreicht werden (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/grundlagen-des-klimawandels/weltklimarat-ipcc/sechster-sachstandsbericht-des-weltklimarates-ipcc">IPCC, 2023</a>). Aktuelle Bewertungen zeigen jedoch, dass bestehende Politikpfade und Klimabeiträge dafür nicht ausreichen und eine temporäre Überschreitung von 1,5 °C inzwischen sehr wahrscheinlich ist (<a href="https://www.unep.org/resources/emissions-gap-report-2025">UNEP, 2025</a>).&nbsp;</p> <p>Während einige Fachleute skeptisch sind, ob das ÜvP-Ziel überhaupt noch erreichbar ist, gibt es immer noch Hoffnung, dass der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> durch rasches Handeln auf ein erträgliches Maß begrenzt werden kann. Dies erfordert drastische Maßnahmen wie die Reduktion der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und eine ambitioniertere Förderung erneuerbarer Energien. Weltweit müssen die Emissionen stark gesenkt und bis auf nicht vermeidbare Restemissionen reduziert werden. Internationale Kooperationen im Klimaschutz, insbesondere zwischen großen Emittenten wie den USA, China und der EU, werden als entscheidend angesehen.</p> <p>Ein Überblick der wichtigsten Klimaschutz-Maßnahmen:</p> <ul> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien">Erneuerbare Energien</a>: Investitionen in Solar- und Windkraft, um fossile Brennstoffe zu ersetzen.</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/energiesparen">Energieeffizienz</a>: Verbesserung der Energieeffizienz in allen Sektoren.</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/aufforstung-wiederaufforstung">Aufforstung</a>: Schutz und Wiederherstellung von Wäldern, um CO2 aus der Atmosphäre zu binden.</li> <li>Technologische Innovationen: Entwicklung und Einsatz neuer Technologien zur Emissionsreduktion.</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/uba-veroeffentlicht-leitsaetze-fuer-die">Kreislaufwirtschaft</a>: Übergang zu einer nachhaltigen, regenerativen und treibhausgasneutralen Kreislaufwirtschaft.</li> <li>Verhaltensänderungen: Förderung nachhaltiger Lebensstile und Konsummuster, z. B. <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/nachhaltige-mobilitaet/suffizienz-im-verkehr">Mobilitätssuffizienz</a>.</li> <li><a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/nachhaltigkeit-strategien-internationales/internationale-zusammenarbeit">Internationale Zusammenarbeit</a>: Globale Unterstützung und Zusammenarbeit, besonders für Entwicklungsländer.</li> </ul> </p><p> Was passiert, wenn wir 1,5 Grad überschreiten? Gibt es danach noch einen Weg zurück? <p>Ein „Overshoot“, also ein Überschreiten der 1,5-Grad-Marke würde schwerwiegende Folgen haben. Beispielsweise wäre das Schmelzen der Eisschilde auf Grönland und in der Antarktis kaum mehr aufzuhalten, was den Meeresspiegel langfristig ansteigen ließe. Auch das Risiko von Extremwetterereignissen wie Dürren und Hitzewellen würde zunehmen.</p> <p>Es wäre theoretisch möglich, auch nach einem Overshoot wieder eine Absenkung unter die 1,5-Grad-Marke zu erreichen. Dies würde aber enorme Anstrengungen und neben der ohnehin nötigen Stärkung natürlicher CO2-Senken wie Wäldern den großflächigen Einsatz von Technologien zur Kohlenstoffdioxidabscheidung und -speicherung bedeuten. Diese Technologien, die CO2 aus der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/atmosphaere">Atmosphäre</a> entfernen und beispielsweise in geologischen Formationen speichern, sind bisher nur in kleinem Maßstab verfügbar, extrem teuer, ressourcenintensiv und ihre potenziellen Auswirkungen auf die Umwelt sind (noch) nicht absehbar. Deshalb ist es wichtig, den globalen Temperaturanstieg so gering wie möglich zu halten: Jede noch so kleine vermiedene Temperaturerhöhung zählt. Eine vorübergehende Überschreitung der 1,5-°C-Marke muss im Ausmaß so gering und in der Dauer so kurz wie möglich gehalten werden. Denn jedes Überschreiten kann schwerwiegende und möglicherweise irreversible Veränderungen im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimasystem">Klimasystem</a> zur Folge haben, mit unvorhersehbaren Auswirkungen auf Menschen und Umwelt. Daher gilt weiterhin die Prämisse, frühzeitig und konsequent zu handeln, um solche Szenarien zu vermeiden.</p> <p>Aktuelle Erkenntnisse zum Umgang mit dem Überschreiten der 1,5-Grad-Grenze und wie man dieses Überschreiten so gering und kurz wie möglich halten kann, bietet der <a href="https://www.unep.org/resources/limiting-overshoot-navigating-exceedance">Overshoot-Bericht von UNEP</a> (dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen).</p> </p><p> Für wen gilt das 1,5-Grad-Ziel? <p>Das 1,5-Grad-Ziel gilt für alle Länder, die das ÜvP unterzeichnet haben. Insgesamt 195 Länder haben sich verpflichtet, nationale <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/internationale-klimapolitik/uebereinkommen-von-paris/nationale-klimaschutzbeitraege-ndc">Klimaschutzbeiträge (Nationally Determined Contributions, NDCs)</a> zu erstellen, um ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren und Anpassungsstrategien zu entwickeln. Diese Unterschiede sind wichtig:</p> <ul> <li><u>Industrieländer:</u> Sie tragen eine besondere Verantwortung, da sie historisch gesehen die meisten Treibhausgase ausgestoßen haben und über mehr Ressourcen verfügen, um Maßnahmen gegen den <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/klimawandel">Klimawandel</a> zu ergreifen. Diese Länder müssen ihre Emissionen drastisch senken und Entwicklungsländer finanziell und technologisch unterstützen.</li> <li><u>Entwicklungsländer:</u> Diese Länder sind oft am stärksten von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen und haben die geringsten Ressourcen, um sich anzupassen. Internationale Unterstützung und Zusammenarbeit sind daher besonders wichtig.</li> <li><u>Besonders verwundbare Staaten:</u> Kleine Inselstaaten und niedrig gelegene Küstenländer sind besonders gefährdet durch den Anstieg des Meeresspiegels und extreme Wetterereignisse. Diese Länder haben sich in den Verhandlungen besonders stark für das 1,5-Grad-Ziel eingesetzt.</li> </ul> <p>Fazit: Das 1,5-Grad-Ziel ist nach wie vor von zentraler Bedeutung für die internationale Klimapolitik. Ziel ist, die Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs auf 1,5 Grad in Reichweite zu halten. Darüber hinaus ist das ÜvP völkerrechtlich bindend. Um gefährliche Auswirkungen ungebremster Erderwärmung zu verhindern oder zu minimieren, muss die Weltgemeinschaft weiterhin ambitionierte Klimaschutzmaßnahmen umsetzen. Die Begrenzung der Erderwärmung bedeutet eine lebenswertere Zukunft für uns alle und ist für vulnerable Gesellschaften und Gruppen sowie auch für viele bedrohte Arten und die <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/biodiversitaet">Biodiversität</a> überlebensnotwendig.</p> <p>Hier weiterlesen: Das <a href="https://www.umweltbundesamt.de/dokument/das-15-degc-ziel-nach-dem-uebereinkommen-von-paris">UBA-Positionspapier zum 1,5-Grad-Ziel nach dem Übereinkommen von Paris</a>.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Submarine Kohlendioxyd (CO2) Austritte als natürliche Laboratorien zur Erforschung von Korallenriffen in Bezug auf die Ozeanversauerung

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.

Schwerpunktprogramm (SPP) 527: Bereich Infrastruktur - International Ocean Discovery Program, Teilprojekt: Der Einfluss von Nährstoff- und Temperaturänderungen auf die Entwicklung der Korallenriffe in der Korallensee seit 12 Ma

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.

Sklerochronologie und Isotopie von Korallen in Belize, Zentralamerika

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.

Breeding and Rearing of Ornamental Organisms under Controlled Conditions

Second survey of heterobranch sea slugs (Mollusca, Gastropoda, Heterobranchia) from Bunaken National Park, North Sulawesi, Indonesia - how much do we know after 12 years

Bunaken National Park (BNP) is one of the most famous marine national parks in Indonesia with an extraordinary diversity in marine life forms. However, this diversity is threatened by an increasing population on the islands, ongoing destructive fishing techniques and lately by an increase in tourism. Protecting and managing the future use of BNP resources will require the assessment of both, local marine biodiversity through monitoring efforts and the identification and subsequent reduction of any threats or changes in the park. A high diversity in marine Heterobranchia indicates a high diversity of metazoan life forms and a diverse habitat structure. Surveying the complete biological diversity across taxonomic groups found in BNP would be an extensive undertaking, so focus on heterobranch diversity as an indicator of coral reef health was initiated and a model group on which future monitoring and conservation efforts can be based is provided. This study follows up the first investigation of marine Heterobranchia in BNP, conducted 12 years ago, while assessing molluscan diversity, and intends to present a base line for future monitoring programs. These dataare used in the article "Second survey of heterobranch sea slugs (Mollusca, Gastropoda, Heterobranchia) from Bunaken National Park, North Sulawesi, Indonesia - how much do we know after 12 years?" (https://doi.org/10.1186/s41200-018-0136-3).

Bedrohte Biodiversität

In der Erdgeschichte hat es wiederholt Phänomene von Artensterben gegeben. Anhand der Analyse von Fossilien lässt sich ablesen, dass in den letzten 500 Millionen Jahren fünf große Massenaussterben stattgefunden haben. Das gegenwärtige Artensterben ist im Vergleich zu natürlichen Aussterbeprozessen um den Faktor 100 bis 1.000 beschleunigt und steht klar in Verbindung mit weltweiten menschlichen Aktivitäten, wie Abholzung und Überfischung. Es wird daher als sechstes Massenaussterben bezeichnet. Laut dem letzten globalen Bericht des Weltbiodiversitätsrat sind die Größe und der Zustand der globalen Ökosysteme im Vergleich zu ihrem natürlichen Zustand um nahezu die Hälfte zurückgegangen (Globales IPBES-Assessment zu Biodiversität und Ökosystemleistungen, 2019). Der aktuelle Bericht zum Zustand der Natur (EEA Report 10/2020) der europäischen Umweltagentur zeigt, dass sich bereits mehr als 80 % der Ökosysteme in Europa in einem schlechten oder sehr schlechten Zustand befinden. Laut der Weltnaturschutzunion IUCN ist derzeit fast jede vierte Spezies in Europa vom Aussterben bedroht. Insekten sind die artenreichste Gruppe aller Lebewesen, Nahrungsgrundlage unzähliger Tiere und unersetzlich für die Bestäubung von Pflanzen sowie die Zersetzung und damit Aufbereitung von organischem Material im Stoffkreislauf der Ökosysteme. Eine aufrüttelnde Studie des Entomologischen Vereins Krefeld von 2017 (Hallmann et al., 2017) dokumentiert einen Rückgang der Insektenpopulationen von mehr als 70 % innerhalb von drei Jahrzehnten. In Deutschland sind etwa ein Drittel aller Arten, die auf der Roten Liste stehen, vom Aussterben bedroht oder stark gefährdet. Das hat der deutschlandweite, umfassende Faktencheck Artenvielfalt ergeben, der 2024 von der Forschungsinitiative zum Erhalt der Artenvielfalt (FEdA) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung herausgebracht wurde. Das globale Artensterben ist das Resultat verschiedener parallel ablaufender Prozesse, die sich oft noch gegenseitig verstärken. Es steht außer Frage, dass der Verlust biologischer Vielfalt eng mit der Globalisierung und den Entwicklungen des industriellen Zeitalters (ca. 1950) zusammenhängt. Der Weltbiodiversitätsrat hat die vielfältigen Ursachen für das Artensterben 2019 in fünf „direkten Triebkräften“ zusammengefasst. Der Hauptgrund für das Artensterben liegt im Lebensraumverlust . Wälder werden abgeholzt, Feuchtgebiete trockengelegt und natürliche Landschaften in intensiv bewirtschaftete landwirtschaftliche Flächen oder Städte umgewandelt. Der Ausbau von Infrastruktur versiegelt fruchtbaren Boden und zerschneidet Lebensräume. Diese Eingriffe erschweren es vielen Tier- und Pflanzenarten, zu überleben, da sie ihre natürlichen Lebensräume verlieren, in denen sie Nahrung finden und sich fortpflanzen können. Folglich kommen sie seltener vor. An zweiter Stelle steht der Klimawandel . Er hat starken Einfluss auf die Lebensbedingungen vieler Arten und führt zu extremen Wetterereignissen, steigenden Temperaturen und veränderten Niederschlagsmustern. Diese Veränderungen können das Überleben von Arten gefährden, die sich nicht schnell genug anpassen können. Beispielsweise sind Korallenriffe durch die Erwärmung der Ozeane und die Versauerung des Wassers stark bedroht. In weiten Teilen Deutschlands sind vor allem Arten gefährdet, die auf feuchte Lebensräume angewiesen sind. Weiterhin bedroht die weltweite Umweltverschmutzung durch Chemikalien, Plastik und andere Schadstoffe die Existenz vieler Arten. Verschmutzte Gewässer können Fische und andere Wasserlebewesen töten, Luftverschmutzung und Bodenverunreinigung schädigen weitere Pflanzen und Tiere. Besonders Mikroplastik ist eine wachsende Gefahr, da es in die Nahrungskette gelangt und sowohl Tiere als auch Menschen betrifft. Viertens trägt die direkte Übernutzung von Ressourcen zum Artensterben bei: Überfischung, illegaler Wildtierhandel und übermäßige Jagd reduzieren die vorhandenen Vorkommen. Ein übermäßiger Verbrauch oder eine zu intensive Nutzung von Tieren und Pflanzen, der ihre natürliche Regenerationsfähigkeit übersteigt, hat einen Rückgang ihrer Populationen zur Folge. Dies wirkt sich nicht nur auf die unmittelbar betroffenen Arten aus, sondern auch auf die Ökosysteme, die auf sie angewiesen sind. An fünfter Stelle stehen invasive, gebietsfremde Arten , die in ein neues Gebiet eingeführt werden und dort einheimische Arten verdrängen können. Sie destabilisieren die Ökosysteme und verringern die Artenvielfalt, indem sie um Ressourcen konkurrieren oder Krankheiten verbreiten. Da sie oft keine natürlichen Gegenspieler in den neuen Gebieten haben, können sie sich ungehindert ausbreiten. Das ist in Deutschland und Berlin zum Beispiel dem Waschbären und dem Amerikanischen Sumpfkrebs gelungen. Die Verbreitung von invasiven Arten wird heute vor allem durch globale Transport-, Reise- und Lieferwege erleichtert. Die „Rote Liste“ ist ein Verzeichnis, das den Gefährdungsstatus von Arten dokumentiert, um auf deren Schutzbedürftigkeit aufmerksam zu machen. Sie kategorisiert Arten nach ihrem Aussterberisiko und wird von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Naturschutzorganisationen genutzt, um Maßnahmen zum Erhalt der Artenvielfalt zu entwickeln. In Berlin gibt es spezifische Rote Listen für verschiedene Organismengruppen wie Pflanzen, Tiere und Pilze, die die lokale Biodiversität erfassen und bewerten. Diese Listen helfen dabei, die Gefährdung von Arten in der städtischen Umgebung zu überwachen und gezielte Schutzmaßnahmen zu planen, um die Artenvielfalt in der Hauptstadt zu bewahren. Die Berliner Landesbeauftragte für Naturschutz und Landschaftspflege aktualisiert alle 10 Jahre die Rote Liste in Zusammenarbeit mit der Obersten Naturschutzbehörde Die fachlichen Grundlagen über das Vorkommen und die Gefährdung einzelner Arten werden jedoch hauptsächlich von zahlreichen ehrenamtlichen Expertinnen und Experten erarbeitet, insbesondere von Mitgliedern botanischer und faunistischer Fachverbände. Die Bearbeiterinnen und Bearbeiter der verschiedenen Organismengruppen analysieren diese Daten systematisch und beziehen dabei auch Informationen aus aktuellen naturschutzfachlichen Gutachten, Forschungsarbeiten und Fachpublikationen ein.

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