Die Savannen Afrikas sind vom Regen abhängig. Ausbleibende Niederschläge sind eine Bedrohung für alle – für Menschen und für die Vegetation. (Bild: pte / Copyright: Wolfgang Weitlaner)
Potsdam – Sowohl die Wasserverfügbarkeit für Millionen von Menschen als auch die Stabilität von Ökosystemen wie der sibirischen Tundra oder der indischen Grasländer sind durch den Klimawandel gefährdet. Selbst wenn die globale Erwärmung auf 2°C über dem vorindustriellen Level begrenzt würde, könnten 500 Millionen Menschen zunehmender Wasserknappheit ausgesetzt sein – diese Zahl würde noch um weitere 50 Prozent steigen, wenn die Treibhausgasemissionen nicht bald verringert werden. Bei einer globalen Erwärmung von 5°C wären nahezu alle eisfreien Gebiete von Ökosystemänderungen betroffen. Das zeigen sich ergänzende Studien, die jetzt von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) veröffentlicht wurden.
„Wir konnten eine Reihe wesentlicher Klimafolgen für die globalen Landflächen quantifizieren“, sagt Dieter Gerten, Leitautor einer der Studien. Bei einer durchschnittlichen Erwärmung von 2°C, der von der internationalen Gemeinschaft vereinbarten Grenze, wären 8 Prozent der Menschheit zusätzlich neuer oder erhöhter Wasserknappheit ausgesetzt. Eine Erwärmung um 3,5°C – die erreicht werden könnte, wenn die nationalen Emissionsreduktionen auf dem gegenwärtig zugesagten Stand bleiben – wären bereits 11 Prozent der Weltbevölkerung betroffen. Bei 5°C könnte der Anteil sogar auf 13 Prozent ansteigen.
„Hält das Bevölkerungswachstum weiter an, wäre das gegen Ende des Jahrhunderts und bei einem business-as-usual Klimaszenario mit weit mehr als einer Milliarde betroffener Menschen gleichzusetzen“, erklärt Gerten. „Und das zusätzlich zu den mehr als einer Milliarde Menschen, die bereits heute in wasserarmen Gebieten leben.“ Besonders verwundbar sind Teile Asiens und Nord-Afrikas, des Mittelmeerraums und des Nahen Ostens.
Noch grössere Veränderungen stehen den Ökosystemen bevor
Den Ökosystemen unseres Planeten stehen noch umfangreichere Änderungen bevor. «Das von Ökosystem-Veränderungen betroffene Gebiet würde sich bei einer globalen Erwärmung zwischen etwa 3 und 4°C verdoppeln», sagt Lila Warszawski, Leitautorin einer anderen Studie, die verschiedene Klimafolgenmodelle und die damit verbundenen Unsicherheiten systematisch miteinander vergleicht, um ein vollständigeres Bild der möglichen Auswirkungen des Klimawandels für natürliche Ökosysteme zu erlangen. Die Studie ist Teil des internationalen Inter-Sectoral Impact Model Intercomparison Project (ISI-MIP).
Eine Erwärmung von 5°C, wie sie bis zum Ende des Jahrhunderts bei unvermindertem Klimawandel eintreten könnte, würde schwerwiegende Veränderungen für fast alle terrestrischen natürlichen Ökosysteme bedeuten. „Trotz Unsicherheiten zeigen die Ergebnisse sehr klar, dass es für die globalen Ökosysteme einen gewaltigen Unterschied macht, ob man von einem Szenario ohne Klimaschutzmassnahmen oder einem Szenario mit ehrgeizigem Klimaschutz ausgeht“, sagt Sebastian Ostberg, Leitautor der dritten Studie.
Zu den durch ungebremste globale Erwärmung besonders gefährdeten Regionen zählen die Grasländer im östlichen Indien, die Steppen des Hochlands von Tibet, die Wälder Nord-Kanadas, die Savannen Äthiopiens und Somalias sowie der Amazonas-Regenwald. Viele dieser Regionen verfügen über eine reiche und einzigartige Biodiversität.
Zusammengenommen erweisen sich die Veränderungen sowohl der Wasserverfügbarkeit als auch der Ökosysteme als nicht linear. „Unsere Ergebnisse stützen die Annahme, dass wir unsere natürlichen Systeme grundlegend destabilisieren – wir lassen damit die Welt, wie wir sie kennen, hinter uns“, sagt Wolfgang Lucht, einer der Autoren und Leiter des Forschungsbereichs Erdsystemanalyse am PIK.
„Hier geht es nicht um Gänseblümchen, sondern um unsere Lebensgrundlage“
Beide Studien verwenden einen neuartigen methodologischen Ansatz, der neue Risiko-Messgrössen nutzt, die auf Veränderungen der Vegetationsstruktur und Änderungen in den Kohlenstoff- und Wasserflüssen basieren. Mit Simulationsmodellen der Biosphäre wurden hunderte von Szenarien des Klimawandels miteinander verglichen, um aufzuzeigen, welche Regionen als erste von kritischen Auswirkungen des Klimawandels betroffen sein könnten.
„Der Anstieg der Wasserknappheit wird sich unserer Studie zufolge auf die Lebensgrundlage vieler Menschen auswirken, wobei die Armen am stärksten betroffen sein werden“, sagt Hans Joachim Schellnhuber, einer der Ko-Autoren und Direktor des PIK. Zum Teil könnten diese Klimafolgen durch Anpassungsmassnahmen abgefangen werden, etwa die Ausweitung bewässerter Anbauflächen. Dies würde allerdings den Druck auf die Ökosysteme der Erde und die Wasserressourcen weiter erhöhen. „Hier geht es nicht um Gänseblümchen, sondern unser einzigartiges natürliches Erbe und unsere Lebensgrundlage. Deshalb müssen die Treibhausgasemissionen drastisch reduziert werden, und das bald.“ (PIK/mc/ps)
Auch Südkalifornien gehört zu den gefährdeten Regionen. Der Aufruf zum Wassersparen und zu allfälligen Lecks in Leitungen ist nicht neu. Die Lage könnte sich in der Millionen-Metropole Los Angeles noch weiter zuspitzen. (Bild: pte / Copyright: Wolfgang Weitlaner)
Artikel: Gerten, D., Lucht, W., Ostberg, S., Heinke, J., Kowarsch, M., Kreft, H., Kundzewicz, Z.W., Rastgooy, J., Warren, R., Schellnhuber, H.J. (2013): Asynchronous exposure to global warming: freshwater resources and terrestrial ecosystems. Environmental Research Letters, 8 [doi:10.1088/1748-9326/8/3/034032]
Weblink zum Artikel: http://iopscience.iop.org/1748-9326/8/3/034032/article
Artikel: Ostberg, S., Lucht, W., Schaphoff, S., Gerten, D. (2013): Critical impacts of global warming on land ecosystems. Earth System Dynamics, 4, 541-565, [doi:10.5194/esdd-4-541-2013]
Weblink to article: http://www.earth-syst-dynam.net/4/347/2013/esd-4-347-2013.html
Artikel: Warszawski, L., Friend, A., Ostberg, S., Frieler, K., Lucht, W., Schaphoff, S., Beerling, D., Cadule, P., Ciais, P., Clark, D.B., Kahana, R., Ito, A., Keribin, R., Kleidon, A., Lomas, M., Nishina, K., Pavlick, R., Rademacher, T.T., Piontek, F., Schewe, J., Serdeczny, O., Buechner, M., Schellnhuber, H.J. (2013): A multi-model analysis of risk of ecosystem shifts under climate change. In: Environmental Research Letters (accepted)