UBA-Papier zu möglichen "Kipp-Punkten" im Klimasystem Die zunehmende Konzentration der Treibhausgase in der Atmosphäre erwärmt das Klima. Die Lufttemperaturen der bodennahen, atmosphärischen Schichten steigen dadurch an. Werden bestimmte Temperaturschwellen erreicht, könnte das Klimasystem mit abrupten und starken Änderungen reagieren: Grönlands Eismassen schmelzen, der Meeresspiegel steigt an, das arktische Meereis schmilzt, die Arktis selbst erwärmt sich und der Regenwald am Amazonas trocknet zunehmend aus. Ein neues Hintergrundpapier des Umweltbundesamtes (UBA) fasst den Kenntnisstand zu möglichen Gefahren drastischer Klimaänderungen zusammen. „Schon in diesem Jahrhundert drohen uns bei weiter steigenden Temperaturen drastische Klimaänderungen – auch in Deutschland”, sagte Dr. Thomas Holzmann, Vizepräsident des Umweltbundesamtes (UBA). „Wir alle sind Teil eines globalen Experiments mit der Lufthülle unseres Planeten, von dem wir nicht genau wissen, wie es ausgehen wird. Wir müssen den Ausstoß der Klimagase rasch und deutlich senken und uns an den Klimawandel anpassen.”, so Holzmann weiter. Die meisten Menschen denken bei dem Wort „Klimaerwärmung” an einen langsam fortschreitenden Prozess: Schon bei relativ geringen Temperaturanstiegen kann das Klimasystem bereits sogenannte „Kipp-Punkte” erreichen, bei denen es zu abrupten und drastischen Änderungen kommt. Steigende Temperaturen in der Arktis haben zum Beispiel in den letzten 100 Jahren zu einem Rückgang des Meereises geführt. Bei einem weiteren Anstieg der Temperaturen könnte die Arktis im Sommer bald eisfrei sein. Der Kipp-Punkt für eine sommerliche eisfreie Arktis könnte sehr nah oder möglicherweise bereits überschritten sein. Für die in der Arktis lebenden Menschen hätte das schwerwiegende Folgen: Gejagte Tierarten verschwinden, Häuser und Wege werden durch tauende Böden instabil und beschädigt. Eine weitere Erwärmung könnte auch für den Amazonas-Regenwald drastische Folgen haben. Verstärkt durch Waldrodungen und die Tatsache, dass sich Straßen, Ackerland und Weideflächen immer weiter ausbreiten, kann das Ökosystem Regenwald austrocknen und schließlich vollständig zusammenbrechen. Wann genau solche Kipp-Punkte erreicht werden, können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler jedoch nur schwer bestimmen, da viele natürliche Prozesse noch nicht ausreichend erforscht sind. Jedoch ist sicher: Sind die Veränderungen im Klimasystem zu stark und nicht mehr umkehrbar, könnte eine Anpassung für den Menschen zu spät oder nur unter hohem Aufwand und extrem hohen Kosten möglich sein. Entschlossenes Handeln ist daher zwingend erforderlich: Dazu gehört erstens, den Ausstoß der Treibhausgase in die Atmosphäre deutlich zu reduzieren. Zweitens müssen wir uns an die nicht mehr abwendbaren Folgen des Klimawandels anpassen – zum Beispiel durch die effiziente Nutzung der Wasserressourcen oder die Entwicklung trockenheitstoleranter Kulturpflanzen. Nur so lassen sich die Folgen eines sich ändernden Klimas in Grenzen halten und bewältigen.
Wissenschaftliche Untersuchungen zur Genese fruchtbarer, Schwarzerde-artiger Böden im Amazonasgebiet (Terra Preta) lassen auf eine anthropogene Entstehung schließen. Die stoffliche Zusammensetzung der Terra Preta wird auf die aerobe und anaerobe biochemische Umsetzung organischer Siedlungsabfälle zurückgeführt. Der hohe Anteil stabiler Kohlenstoffverbindungen kann der Zugabe von Holzkohlen zugeschrieben werden. Sie werden als wesentliche Ursache für den günstigen Humus-, Nährstoff- und Wasserhaushalt dieser Böden angeführt. Hieraus resultieren Bestrebungen in Deutschland und vielen anderen Ländern, Technologien zur Herstellung und Anwendung organischer Bodenhilfsstoffe (bzw. Bodenverbesserungsmittel) zu entwickeln und in die Praxis einzuführen. So sollen in ähnlicher Weise Böden mit stabilen organischen Verbindungen angereichert und in ihren Bodenfunktionen, insbesondere ihrer Fruchtbarkeit verbessert werden. Anhand zahlreicher Veröffentlichung sollten die Chancen (Stand der technischen Herstellung, Verwendungswege, Wirkung auf Boden und Pflanzen) und Risiken (Gehalte von Schadstoffen, negative Effekte auf Boden und Pflanze, ökonomische Risiken, Gesamtökobilanz) und die rechtlichen Regelungen dargelegt werden. Veröffentlicht in Texte | 04/2016.
Startschuss für Projekt im besonders gefährdeten Nordosten Der Klimawandel ist real, weltweit müssen sich die Menschen an die unvermeidbaren Auswirkungen anpassen. Dies gilt vor allem für Entwicklungs- und Schwellenländer, die zwar vom Klimawandel besonders betroffen, jedoch meist wenig an den Ursachen beteiligt sind. Das Umweltbundesamt (UBA) koordiniert ein Projekt zur Klimaanpassung in Brasilien. Dieses startet jetzt mit einem Workshop in Rio de Janeiro an dem Vertreterinnen und Vertreter betroffener ländlicher Regionen teilnehmen. Schwerpunktregion ist der von Dürre betroffene und kleinbäuerlich geprägte Nordosten. Dort unterstützt das UBA ein bereits international ausgezeichnetes landwirtschaftliches Bewässerungsprojekt: Eine solar betriebene Wasserversorgung wird aufgebaut, ferner soll der Anbau und die Vermarktung regionaler Produkte verbessert werden. Über zwei Jahre wird das Projekt in weiteren, besonders verletzbaren Regionen Brasiliens Anpassungsmaßnahmen identifizieren und vor Ort kommunizieren. „Wir dürfen als reiches Industrieland nicht tatenlos zusehen, wie der Klimawandel am anderen Ende der Welt ganze Landstriche unfruchtbar macht, Lebensmittel verknappt und Gefahren für Leib und Leben bringt”, meint Dr. Benno Hain, der Leiter des neuen Brasilien-Projekts. „Vielmehr müssen wir kluge Projekte auf den Weg bringen, um Staaten wie Brasilien in ihren eigenen Bemühungen zu stärken”. Neben dem Projektträger UBA sind besonders das von der brasilianischen Regierung eingerichtete Klimazentrum „Centro Clima” und Träger der deutschen Entwicklungszusammenarbeit in Brasilien - vor allem die Gesellschaft für technische Zusammenarbeit (GTZ) sowie der Deutsche Entwicklungsdienst (DED) - am Projekt beteiligt. Bestehende Erfahrungen im Bereich Anpassung, mit internationaler Klimazusammenarbeit sowie der deutschen und brasilianischen Klimapolitik können so direkt in die Projektentwicklung einfließen. Auf den Erfahrungen der Projektpartner sollen weitere Anpassungsprojekte unter anderem im Amazonasgebiet ausgewählt und verbreitet werden. Lokale Interessensvertreter und Nichtregierungsorganisationen sind beteiligt und garantieren den Transfer zur Bevölkerung vor Ort. Über den Aufbau regionaler und nationaler Kommunikationsnetzwerke hinaus soll das Projekt die nationale Politik zur Anpassung an den Klimawandel unterstützen. Das Projekt wird mit Mitteln der Internationalen Klimaschutzinitiative des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit ( BMU ) gefördert. Die Internationale Klimaschutzinitiative unterstützt Projekte in Entwicklungs- und Schwellen- und Transformationsländern zum Aufbau einer klimafreundlichen Wirtschaft, zum Schutz von Kohlenstoffsenken wie den großen Waldgebieten der Erde sowie zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels. Für diesen Zweck stehen dem BMU jährlich 120 Millionen Euro aus der Versteigerung von Emissionsrechten im Rahmen des Europäischen Emissionshandels zur Verfügung." Ansprechpartner im Umweltbundesamt sind Dr. Benno Hain und Michaela Schaller.
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.
Eine andauernde Trockenperiode im brasilianischen Amazonas-Gebiet ließ den Pegelstand des Rio Negro auf den niedrigsten Wert seit 108 Jahren sinken. Der Nebenarm des Amazonas wies am 24. Oktober 2010 in Manaus nur noch ein Niveau von 13,63 Meter aus. Nach Angaben des Geologischen Dienstes in Brasilien war das der niedrigste Stand seit Beginn der Messung im Jahr 1902.
Am 4. Februar 2011 wurde der Bericht "The 2010 Amazon Drought" von den Autoren Simon Lewis, Paulo Brando und drei Co-Autoren im Magazin Science veröffentlicht. Er zeigt auf, dass die extreme Trockenheit 2010 im Amazonasbecken, die Dürre 2005 in ihrem Ausmaß übertraf. 2005 galt schon als vermeintliche Jahrhundertdürre, da über Monate hinweg deutlich zu wenig Niederschlag fiel und zahlreiche Flüsse versiegten. Doch im Jahr 2010 wiederholte sich dieses Naturereignis und war großräumiger und heftiger ausgeprägt. Die von Simon Lewis von der Universität in Leeds und seinen Kollegen ausgewerteten Satellitendaten zeigten, dass 2010 rund drei Millionen Quadratkilometer Regenwald in Amazonien unter ausbleibenden Niederschlägen litten und die betroffene Fläche war damit 50 Prozent größer als vor sechs Jahren.
Im Süden Kolumbiens im Amazonas-Urwald haben Forscher auf einer Expedition der staatlichen Universität Kolumbiens eine bislang unbekannte Affenart entdeckt. Das katzengroße Tier gehört zu den Titi-Affen (Springaffen), von denen mehr als 20 Arten bekannt sind. Nach Ansicht der Forscher ist die gerade entdeckte Art bereits vom Aussterben bedroht, da der Wald im Amazonas-Gebiet für landwirtschaftliche Flächen zerstört werde. Die Forscher nannten die neue Art Callicebus caquetensis nach Callicebus für Titi-Affen und der Provinz Caquetá, wo sie entdeckt wurde. Sie stellen das Tier in der Ausgabe vom 12. August 2010 des Journal Primate Conservation vor.
Eine Metastudie, die am 18. Oktober 2013 im Fachmagazin Science veröffentlicht wurde, beschäftigt sich mit der Frage, wie viele Bäume und wie viele Baumarten im Amazonasgebiet vorkommen. Die Untersuchung kommt zum Ergebnis, dass es über 16.000 Baumarten im Amazonas-Regenwald gibt. Durch die Analyse von 1.170 Studien konnten Forscher zum ersten Mal einen Überblick über das 6 Mio. km2 große Gebiet gewinnen. Das untersuchte Gebiet erstreckt sich über das Amazonasbecken und das Hochland von Guayana und schließt Regionen der Länder Brasilien, Peru, Kolumbien, Guyana, Suriname und Französisch-Guayana ein. Insgesamt stehen dort auf einer Fläche, die fast der doppelten Fläche der EU entspricht, etwa 390 Milliarden Bäume. Die Wissenschaftler schätzen, dass die Hälfte der Bäume zu den 226 häufigsten Arten gehört. Etwa 11.000 der bekannten Baumarten machen dagegen nur 0,1 Prozent des gesamten Bestandes aus.
grosses Laufwasserkraftwerk in Brasilien inkl. THG-Emissionen! Es werden nur grosse Wasserkraftwerke („large-dams") mit geringer Stauhöhe und großen Wasservolumina am Beispiel der Amazonas-Staudämme betrachtet. Die Daten gelten für tropische Regionen von Südamerika (Brasilien-Amazonas, Venezuela) und Afrika. Es wird unterstellt, dass die Wasserkraftwerke ausschließlich zur Stromerzeugung dienen. #1 stellt ein Modell zur zeitabhängigen Bilanzierung von CO2 und Methan-Emissionen aus dem Stauwasser von Wasserkraftwerken in Amazonien vor. Voraussetzungen für die Modellbildung sind dabei die Randbedingungen: 1. Die überflutete Wasserfläche ist größtenteils mit Regenwald bestanden (428 t/ha). Geringe Freiflächen (ca. 10%) werden vernachlässigt, da die überflutete Wasserfläche selber nur mit einer vergleichbaren Genauigkeit bestimmt werden kann. 2. Die überflutete Wasserfläche kann in einen immer überfluteten Anteil mit anaeroben Zersetzungsbedingungen und eine aeroben Anteil unterteilt werden. 3. Aus der Biomasse in den anaeroben Zonen wird Methan (Fall c) mit einer geringer Rate gebildet (500 Jahre). Die Produktion von Methan kann daher als nahezu konstant betrachtet werden. 4. Die Biomasse in aeroben Zonen wird in kurzer Zeit (10 Jahre) zu CO2 umgesetzt. Es ergibt sich ein deutlicher Abfall der CO2- Emissionen innerhalb der ersten 10 Jahre. 5. Methan wird zusätzlich über Macrophytenwachstum (Fall b) und Zerfall sowie durch Methanbildung aus zugeführter Biomasse (Fall a) durch die neu geschaffene Wasserfläche/Wasservolumen erzeugt. Fearnside bezieht Besonderheiten der betrachteten Wasserkraftwerke im Amazonasbecken wie ausgeräumte Waldfläche vor und nach dem Stauen, Unterteilung des Stausees in ständig wie nur säsonal-überflutete Regionen mit ein. Aus dem Ergebnis wird allerdings deutlich, daß die daraus erwachsenen Unterschiede zwischen den vier Wasserkraftwerken vernachlässigbar sind. In erster Näherung zeigt damit sein Modell nur eine Abhängigkeit von der Wasseroberfläche. Aus den untersuchten Wasserkraftwerken können folgende spezifischen Emissionen abgeleitet werden: Emissionen Einheit Größe Methan aus a- Wasserfläche jährlich g/m2 20 b- Macrophyten jährlich g/m2 5,5 c- anaerober Abbau jährlich g/m2 20 Summe Methan jährlich g/m2 45,5 CO2 aus aeroben Abbau insgesamt kg/m2 51 CO2 aus aeroben Abbau50 Jahre Betriebszeit jährlich kg/m2 1,03 Aus dem aeroben Abbau der Biomasse wird innerhalb von ca. 10 Jahren Kohlendioxid freigesetzt. Die insgesamt freigesetzte Menge wird über eine Betriebszeit von 50 Jahren gemittelt. Für große Wasserkraftwerke in Canada hat Rudd (#2) die jährlichen Methanemissionen aus überflutetem Land mit 7,7 g/m2 und die jährlichen CO2-Emissionen zu ca. 200 g/m2 aus Messungen abgeschätzt. Die Unterschiede in beiden Arbeiten resultieren aus dem Biomasse-Inventar, welches angesetzt worden ist. Rudd nimmt ein Inventar von 4,8 kg C/m2 oder ca 10 kg/m2 Biomasse an während Fearnside mit einem aktivem Biomasse-Inventar von 14 kg C/m2 rechnet. Die Unterschiede zwischen beiden Abschätzungen hinsichtlich der Biomasse scheinen gerechtfertigt zu sein. Für die hier diskutierten tropischen Staudämme soll mit dem Modell von Fearnside (#1) gerechnet werden. Die überflutete Landfläche des Staudammes ist eine gut dokumentierte Größe von Großstaudämmen. Es zeigt sich jedoch, daß deutliche Unterschiede zwischen den einzelnen Staudämmen existieren. Balbina Tucuri Samuel gewichtetesMittel KapazitätMW 250 4000 200 Größe km2 3147 2247 465 Leistung GWh 970 18030 776 Fläche/Leistung m2/kWh 3,2 0,125 0,599 0,296 Methan-Emiss. g/kWh 148 5,7 27,3 13,5 CO2-Emiss. kg/kWh 3,34 0,13 0,62 0,31 Für Staudämme im Amazonas wird ein Emissionsfaktor von 13,5 g Methan/kWh und 310 g CO2/kWh angenommen und auf andere tropische Staudämme übertragen. Auslastung: 6000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Ressourcen Flächeninanspruchnahme: 1250000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 50a Leistung: 50MW Nutzungsgrad: 100% Produkt: Elektrizität
Am 15. August 2014 fiel in Brasilien der Startschuss für den Bau des Klimamessturms ATTO. Vertreter der Max-Planck-Gesellschaft, des Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), der Universidade do Estado do Amazonas (UEA), und des Brasilianischen Forschungsministeriums gossen inmitten des Amazonas-Regenwalds das Fundament für einen 325 Meter hohen Messturm. Das Amazonian Tall Tower Observatory, kurz ATTO, soll wegweisende Erkenntnisse und Grundlagen für verbesserte Klimamodelle liefern und wird mit Messgeräten ausgestattet, die Treibhausgase und Aerosolpartikel messen und Wetterdaten sammeln. Der Turm wird im größten zusammenhängenden Regenwald der Erde stehen und ist daher für Klimaforscher von großer Bedeutung. Mit seiner Höhe von 325 Metern macht es der ATTO-Messturm möglich, den Transport von Luftmassen und deren Veränderung durch den Wald über eine Strecke von vielen hundert Kilometern zu untersuchen. Außerdem reichen seine Messinstrumente bis in stabile Luftschichten, in denen beispielsweise die Kohlendioxidkonzentration nicht dem Tag-Nacht-Wechsel durch Pflanzen ausgesetzt ist.
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