Gerade erst ist der Weltklimabericht erschienen, jetzt legen deutsche Klimaforscher noch eins nach: Läuft alles weiter wie bisher, werden mehr als 80 Prozent der Landökosysteme sich bis 2100 komplett verändert haben – aus Wald wird Savanne, aus Tundra Waldland und die Regenwälder werden schrumpfen. Gleichzeitig könnten eine Milliarde Menschen zusätzlich unter Wassermangel leiden. Die Welt wäre dann eine andere, warnen die Forscher.
Dass sich eine zunehmende Erwärmung der Erde auf die Klimazonen und damit die Vegetation und den Wasserkreislauf auswirkt, ist nicht unbedingt neu. In welchem Maße dieser Einfluss aber die Ökosysteme der Erde verändern wird, haben bisher nur wenige Studien umfassend erforscht. Dies haben nun Forscher des Potsdam Instituts für Klimafolgenforschung (PIK) gemeinsam mit Kollegen nachgeholt. „Unsere Studie ist die umfassendste und in sich konsistenteste Analyse des Risikos für größere Ökosystem-Umwälzungen durch den Klimawandel“, sagt Wolfgang Lucht, einer der Autoren vom PIK Potsdam. Denn bisher existierten keine Computermodelle, die die Komplexität und Dynamik dieser eng miteinander vernetzten Systeme erfassen konnten.
150 Szenarien und 20 Modelle
Um dieses Problem zu umgehen, konzentrierten die Forscher sich in ihren Simulationen auf die Veränderungen in den biogeochemischen Kreisläufen und der Vegetation – ob beispielsweise Wald zu Grasland wird, wie viel Kohlenstoff in Boden und Pflanzen gespeichert ist und wie viel Wasser zur Verfügung steht. Sie simulierten die Entwicklung von Ökosystemen und Wasserhaushalt in mehr als 150 verschiedenen Klimaszenarien und in 20 verschiedenen Klimamodellen. Alle Simulationen führten sie sowohl für eine gemäßigte Erwärmung von nur zwei Grad bis 2100 durch als auch bei Erwärmungen von drei bis fünf Grad, wie sie bei ungebremsten Klimawandel vorhergesagt werden.
Dabei definierten sie einen Parameter, der angibt, wie weit sich ein Ökosystem von seinem jetzigen Zustand entfernt. „Unser Indikator kann so den kombinierten Effekt von Veränderungen in vielen Ökosystemprozessen erfassen statt nur bei einem Prozess“, erklärt Sebastian Ostberg vom PIK.
Fast kein Gebiet der Erde ist ausgenommen
Das Ergebnis: Bei ungebremsten Klimawandel und einer daraus resultierenden globalen Erwärmung von vier bis fünf Grad bis 2100 könnten bis zu 86 Prozent der Landökosysteme einen gravierenden Wandel erleben. „Davon ist fast kein Gebiet der Erde ausgenommen“, berichten die Forscher. Unter den Regionen, die als erste und besonders stark betroffen wären, sind das Grasland Ostindiens, die Buschgebiete des Hochlands von Tibet, die Wälder in Nordkanada, die Savannen von Äthiopien und Somalia und der Amazonas Regenwald. Viele dieser Gebiete beherbergen heute eine einzigartige Artenvielfalt.
Was sich in den Simulationen auch zeigte: Die kommenden Veränderungen sind nicht linear. „Das stützt die Vermutung, dass wir unsere natürlichen Systeme fundamental destabilisieren – wir werden die Welt, wie wir sie heute kennen, hinter uns lassen“, warnt Lucht.
Wassermangel für eine Milliarde Menschen zusätzlich
Fatale Folgen wird der Klimawandel auch für den Wasserhaushalt in vielen Gebieten haben: Selbst wenn es gelänge, die Erwärmung auf zwei Grad bis 2100 zu beschränken, wären acht Prozent der Menschheit zusätzlich von Wassermangel betroffen, wie die Forscher berichten. Eine ungebremste Erwärmung würde dies auf 13 Prozent der Menschheit erhöhen. „Das bedeutet, dass bis zum Ende dieses Jahrhunderts mehr als eine Milliarde Menschen davon betroffen wären“, betont Dieter Gerten, Erstautor einer der Studien. Und dies zusätzlich zu den mehr als ein Milliarde Menschen, die bereits heute in wasserarmen Gebieten leben. Wie schon heute werden auch in Zukunft die Armen am stärksten unter dieser Entwicklung leiden müssen.
Zwei-Grad-Ziel macht einen Unterschied
„Wir reden hier nicht von Blümchen und Tierchen, sondern von unserem einzigartigen natürlichen Erbe, der Basis allen Lebens“, betont Hans Joachim Schellnhuber, Direktor des PIK Potsdam. Es sei daher essenziell wichtig, die Erwärmung so weit wie möglich zu begrenzen und die Emissionen der Treibhausgase so bald wie möglich substanziell zu reduzieren.
Zwar wird es selbst bei Erreichen des Zwei-Grad-Klimaschutzziels noch fundamentale Veränderungen in 20 Prozent der Ökosysteme geben. „Aber die Ergebnisse demonstrieren ganz klar, dass es für die Risiken eines globalen Ökosystemwandels einen großen Unterschied bedeutet, ob der Klimawandel ungebremst voranschreitet oder aber durch einen ambitionierten Klimaschutz eingeschränkt wird“, betont Ostberg. (Earth System Dynamics, 2013; doi: 10.5194/esdd-4-541-2013 / Environmental Research Letters, in press)
(European Geosciences Union, 09.10.2013 – NPO)
