Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern

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Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Klimawandel, Umweltwandel –
                                                      Wie wir unsere Natur verändern
                                                                                Dr. Jens Mutke
                                                           Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen, Universität Bonn
                                                            BION - digitale Vortragsreihe "Sommerwissen“, 22.07.2021

John McColgan, U.S.Forest Service, Gemeinfrei, commons.wikimedia.org                        Foto: J. Mutke, Brunei 2011

Lite-Trac, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org                                                Foto: J. Mutke, Felder bei Niederkassel Mondorf   1
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Die letzten 7 Jahre waren die 7 wärmsten Jahre seit Beginn der
                             Wetteraufzeichnung!

                                                                Abweichung der weltweiten Mitteltemperatur
                                                                (°C) zum Durchschnitt 1951-1980

https://news.satnews.com/2021/03/25/nasa-reveals-2020-tied-for-warmest-year-on-record/                       2
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
An immer neue
https://ga.de/news/wissen-und-bildung/ueberregional/dwd-2020-war-auch-weltweit-zweitwaermstes-jahr_aid-56692429
                                                                                                                  Nachrichten zu
                                                                                                                  immer neuen
                                                                                                                  Klimarekorden
                                                                                                                  haben wir uns
                                                                                                                  langsam gewöhnt,
                                                                                                                  oder?

                                                                                                                  ….
                                                                                                                  Sind ja auch nur
                                                                                                                  Zahlen, oder?

                                                                                                                                     3
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
https://www.tagesschau.de      https://www.tagesschau.de

https://www.deutschlandfunk.de
                                 https://www.tagesschau.de
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
https://www.tagesschau.de      https://www.tagesschau.de

                                https://www.worldweatherattribution.org/

https://www.worldweatherattribution.org/wp-content/uploads/
     NW-US-extreme-heat-2021-scientific-report-WWA.pdf

                                                                           https://www.tagesschau.de
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
https://www.umweltbundesamt.de/presse/pressemitteilungen/neue-analyse-zeigt-risiken-der-erderhitzung-fuer

                                                                                                            6
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Der Klimawandel wird sichtbar –
mit ‚Hilfe‘ des Borkenkäfers
                               Blick vom Drachenfels in Siebengebirge

                                      Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020   7
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Der Klimawandel wird sichtbar –
                                                                mit ‚Hilfe‘ des Borkenkäfers

                                                                     „Sollten, wie es die Prognosen für den Klimawandel sagen,
                                                                     zukünftig extreme Jahre wie 2018 und 2019 mit längerer
                                                                     Trockenheit und großer Hitze zum Normalfall werden, ist von
                                                                     gewaltigen Veränderungen in unseren Wäldern auszugehen,
                                                                     mit Folgen für Arten, Lebensräume und die Forstwirtschaft, die
https://www.bfn.de/fileadmin/BfN/service/Dokumente/skripten/S
kript600.pdf                                                         derzeit kaum absehbar sind. Dann wären die aktuellen Bilder
                                                                     von Beständen, die in ihrer Vitalität stark geschwächt sind
                                                                     (Abb. 12), nur ein kleiner Vorgeschmack auf das Kommende.“
                                                                     MANFRED GROSSMANN, Nationalpark Hainich                  8

                                                                                                    Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Der Klimawandel wird sichtbar –
                                  überall rund um Bonn

Kottenforst                                        Wahner Heide

Foto J. Mutke, Kottenforst 2021                    Foto J. Mutke, Wahner Heide 2020   9
Klimawandel, Umweltwandel - Wie wir unsere Natur verändern
Dabei haben die Wälder bei Bonn nur
                eine eher geringere Dürreempfindlichkeit
                                                                        Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020

                                                     *

Hitzesommer und
Borkenkäfer:
In mehreren
Bundesländern sind
zwischen 2017 – 2020
mehr als 50% aller Fichten
gestorben.

*Generalanzeiger vom 19.3.21:
Im Königsforst bei Köln sind mehr
als 90% der Fichten tot!                    http://www.klimaanpassung-karte.nrw.de
                                                                                10
23.6.2021

                                                                                                             11
https://www.tagesschau.de/   https://www.tagesschau.de/ausland/weltklimarat-erderwaermung-bericht-101.html
Klimawandel,
                                                                                                                       Umweltwandel –
                                                                                                                       Wie wir unsere
                                                                                                                       Natur verändern
                                                                                                                       • Der globale
                                                                                                                         Klimawandel

                 Marlenenapoli, CC0, commons.wikimedia.org
                                                                                                                       • Mehr als Klima – die
                                                                                                                         große Beschleunigung

                                                                                                                       • Wandel der Umwelt
                                                                                                                         in Deutschland

                                                                                                                       • Die Region Bonn /
                                                                                                                         Rhein-Sieg

                                                             United States Fish and Wildlife Service, Public Domain,   • Ausblick
                                                             commons.wikimedia.org                                                           12
Fotos J. Mutke, Borneo, West-Afrika, Peru
Ein komplexes und umstrittenes Thema
                                     – verlässliche Quellen? 1. International
Welt-Klimarat                                                                     Welt-Biodiversitätsrat
The                                                                                   The Intergovernmental Science-Policy
Intergovernmental                                                                    Platform on Biodiversity and Ecosystem
Panel                                                                                               Services
on Climate Change

1988ff                                                                                                                                                2012ff
www.ipcc.ch www.de-ipcc.de                                                                                www.ipbes.net | www.de-ipbes.de | http://biodiversity.de/

                                                                                   2001ff

           1964ff                 1997ff

         www.iucnredlist.org   www.unenvironment.org/global-environment-outlook
                                                                                                                                          2005
                                                                                                                                   www.millenniumassessment.org
                                                                                        www.cbd.int/gbo
                                                                                                                                                                      13
Ein komplexes und umstrittenes Thema
                  – verlässliche Quellen? 2. National
                                                       Bundesamt für
                                                       Naturschutz
                                                       www.bfn.de

                                                       Umweltbundesamt
                                                       www.uba.de

                                                       LANUV NRW
                                                       www.lanuv.nrw.de
    Die vollständige Präsentation mit allen Quellen:
https://www.nees.uni-bonn.de/staff/pages/jens-mutke    Biodiversitäts-
                                                       bericht Stadt Bonn
                                                       2008 (link)

                                                       BION-Bericht:
                                                       Natur der Region
                                                       Bonn/Rhein-Sieg
                                                       2019 (=> NHV)
                                                                            14
Deutschland ist inzwischen bereits
                           fast 2° wärmer als Ende des 19. Jahrhunderts

https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/deutschland-ist-schon-2c-waermer-geworden/   15
Nicht nur Durschnitt
 – Zunahme von
 Wetterextremen

                                                                    https://www.umweltbundesamt.de/daten/umweltindikatoren/indikator-heisse-tage
                                                                                                                                                   14-tägige
                                                                                                                                                   Hitzeperiode mit
                                                                                                                                                   mittlerem
                                                                                                                                                   Tagesmaximum
                                                                                                                                                   der
                                                                                                                                                   Lufttemperatur
                                                                                                                                                   von ≥ 30 °C

                                                                                                                                                   www.dwd.de/DE/klim
                                                                                                                                                   aumwelt/aktuelles/17
                                                                                                                                                   0619_markante_hitze
                                                                                                                                                   wellen.html

                vgl. z.B.
                https://www.nationalgeographic.de/umwelt/2019/09/    Jivee Blau, CC BY-SA 3.0,
Foto J. Mutke
                rekordhitze-und-duerre-der-sommer-2019-war-extrem    commons.wikimedia.org                                                                      1616
„the temperature in the arctic regions would rise
about 8 to 9 C, if the carbonic acid increased to 2.5   Svante Arrhenius
or 3 times its present value “                          Schwedischer Physiker und
                                                        Chemiker, Nobelpreis 1903
                                                                                    17
Die Kenntnis des Klimawandels ist bei weitem nicht neu…

                                    Ein interner Bericht des
                                    US-amerikanischen
                                    Mineralölkonzern Exxon (!)
    Aktuell 2021:                   sagte schon 1982 wichtige Trends des
    ca. 420 ppm CO2                 Klimawandels relativ genau voraus….
    ca. 1.2°Celsius über vor-
    industriellem Niveau
    (ca. 1° über Mittel 1950-80)

                                   “Exxon’s private prediction of the future growth of carbon
                                   dioxide levels (left axis) and global temperature relative to
                                   1982 (right axis). Elsewhere in its report, Exxon noted that the
                                   most widely accepted science at the time indicated that
                                   doubling carbon dioxide levels would cause a global warming
                                   of 3°C.”
                                   Illustration: 1982 Exxon internal briefing document
                                   [available at theguardian.com and
                                   https://insideclimatenews.org]

                                                                                                      18
Je länger wir warten, desto
drastischer müssen die
Einschnitte werden.

   https://scilogs.spektrum.de/klimalounge/zwei-grafiken-zeigen-den-weg-zu-15-grad   Stefan Rahmstorf (PIK) am 20.4.21 auf Spektrum.de
                                                                                                                                         John McColgan - Gemeinfrei,
                                                                                                                                             commons.wikimedia.org
https://www.unep.org/resources/global-environment-outlook-6                                                                                                      19
https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/2186/dokumente/praesentation_uba-webinar_fuer_multiplikatoren_vom_05.04.2019.pdf
                                                                                                                                             20
Umweltwandel ist weit
 mehr als nur Klima
                                                                         Die „planetaren Grenzen“

                         https://www.stockholmresilience.org/research/planetary-boundaries
                         https://www.nature.com/articles/461472a
Fotos J. Mutke           Rockström et al. 2009.A safe operating space for humanity. Nature   www.bmu.de
Vermutete Kippelemente
                   des Erdsystems

                                                               https://www.stockholmresilience.org
                                                               research/planetary-boundaries

https://www.pik-potsdam.de/de/produkte/infothek/kippelemente
                                                                                           22
Kippelement: Korallenriffe

Korallenriffe sind seit 1870er-Jahren bereits +/-50% zurückgegangen.
Vorhersage: Bei globaler Erwärmung von 1.5°C: Rückgang auf 10-30% der ursprünglichen Ausdehnung!
                                        bei 2°C: auf weniger als 1%!      (Weltklimarat,IPCC SR15_Chapter3)

“Tropische Koralleniffe haben den Kipppunkt überschritten an dem chronische Korallenbleiche
viele Riffe abgetötet hat. Eine Erholung ist unwahrscheinlich selbst in Zeitrahmen von mehreren Hundert
Jahren (gut gesicherte Erkenntnis)” Eigene Übersetzung nach Chapter 7, UNEP GEO 6, März 2019
                                                                https://www.unenvironment.org/resources/global-environment-outlook-6

              J. Hutsch - CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org               Elapied, CC BY-SA 2.0 fr, commons.wikimedia.org
                                                                                                                                       23
Seit Mitte des 20. Jahrhunderts hat sich der
                      anthropogene Umweltwandel in vielen Aspekten
                      massiv beschleunigt

http://www.igbp.net                                                  24
Beispiele für die weltweite Umweltprobleme
                                                                    Fläche u. Zustand der Ökosysteme
Ursache („Treiber“)
                                                                     Rückgang um 47% im Vergleich
                                                                     zum vermuten ursprünglichen Zustand
     Direkte Treiber
                                                                    Aussterben der Arten
                                                                    25 % der Arten vom Aussterben bedroht
                                                                    in den untersuchten Gruppen von Pflanzen und Tieren
                                 Landlebensräume

                                                                    Ökosysteme
                                                                    Ursprünglichkeit: die Abundanz der natürlicherweise
                                    Süßwasser                       vorkommenden Arten in Landökosystemen um 23% gesunken

                                                                    Biomasse / Populationen
                                  Meere/Ozeane                      Die Biomasse von wildlebenden Säugetieren ist
                                                                    weltweit um 82% zurückgegangen.
                                                                    Rückgänge besonders seit 1970

  Landnutzungswandel
  Direkte Nutzung                                                   Natur für Indigene Völker und lokale
  Klimawandel                                                       Bevölkerung
  Verschmutzung
  Invasive Arten                                                    72% der von Indigenen und lokalen Gruppen entwickelten
  anderes                                                           Indikatoren zur sie umgebenden Natur zeigen anhaltende
                                                                    Verschlechterung

    Übersetzt nach https://www.ipbes.net/global-assessment-report-biodiversity-ecosystem-services , Fig. SPM.2               25
Unter der Oberfläche –
                                              auf unserem Teller

Lämpel, CC BY-SA 4.0, commons.wikimedia.org

Biomasse genutzte Fische (Tonnen / km2)                 www.millenniumassessment.org   26
Mangrovenwälder SO Asien

Karte J. Mutke nach WWF Ökoregionen (Olsen et al. 2001)              Foto: J. Mutke, Mangroven-Wald Brunei 2012
                                                                                                                  27
Leer von Fisch – voll mit Plastik
                                                                                                               „226,5 Kilogramm an
                                                                                                               Verpackungsmüll
                                                                                                               verbrauchte jeder
                                                                                                               Deutsche im Jahr 2017.
                                                                                                               Laut Umweltbundesamt
                                                                                                               ein neuer Rekord.
                                                                                                               Die Verbraucher
                                                                                                               könnten den Müllberg
                                                                                                               leicht verkleinern. [..]

                                                                                                               Gründe [..] unter
                                                                                                               anderem Trends zum
                                                                                                               Online-Versand, kleinen
                                                                                                               Portionen und Essen
„Die gesamte Exportmenge von Plastikmüll 2019                                                                  und Trinken zum
beträgt 1,05 Millionen Tonnen.                                                                                 Mitnehmen.“
Der größte Teil mit 17 Prozent ging nach Malaysia.“
https://www.zdf.de/nachrichten/panorama/deutschland-abfall-in-zahlen-100.html

                                                                  Foto: J. Mutke, Mangroven-Wald Brunei 2012
                                                                                                               18.11.2019
                                                                                                                                     28
Die Haupt-Agrarlandschaften
>70% der Erdoberfläche sind
                                                   unserer Erde
vom Menschen verändert

 Foto: J. Mutke, Felder bei Niederkassel Mondorf

                                                   Wälder und
                                                   Waldverlust

 Foto: J. Mutke, Brunei 2011                                https://www.millenniumassessment.org/documents/document.356.aspx.pdf29
Seit 1970 sind etwa 20% des Amazonas-Waldes
verloren gegangen
                                                 Durch Abholzung und Feuer werden
                                                 jährlich im Amazonasbecken zwischen
                                                 0,45 und 2,2 Milliarden Tonnen CO2
                                                 freigesetzt!
                                                 Aragão etal. 2018. Nature Communications & West et al. 2019

                                                                                                                                 Fotos: J. Mutke
https://e360.yale.edu/features/business-as-usual-a-resurgence-of-deforestation-in-the-brazilian-amazon
Jährliche Treibhausgas-Emissionen in Deutschland derzeit ca. 0,8 Milliarden Tonnen CO2                         Fotos: J. Mutke            30
Hören Sie auf Ihren
Ärztin…..
Vegetarische Ernährung
ist nicht nur gut für die
eigene Gesundheit.
• Landnutzung (inkl. Agrar und Forst)
  verursacht 24% der Treibhausgas-
  Emissionen
• 70% der Landwirtschaftsfläche weltweit
  wird für Nutztiere und ihr Futter
  gebraucht
• Die Erzeugung von 1 kg Rindfleisch
  benötigt 20 kg Futter
• Wir produzieren jetzt schon genug
  Kalorien, um 13 Milliarden Menschen zu
  ernähren.

                                        31
Umweltwandel
                                                                                                  in Deutschland

                                                                                                  Umweltprobleme in
                                                                                                  Deutschland
                                                                                                  (aus einem Vortrag des
                                                                                                  BfN 2011)

                                                                                                  • Zerschneidung der
                                                                                                    Landschaft
                                                                                                  • Flächenverbrauch
                                                                                                  • Intensive
                                                                                                    Landwirtschaft
                                                                                                  • Überschwemmungen

Vortrag von Prof. B. Jessel, BfN auf dem Sino-German Workshop on Biodiversity Conservation 2011                         32
Umweltwandel
                                                                                                         in Deutschland

                                                                                                         Umweltprobleme in
                                                                                                         Deutschland
                                                                                                         • Zerschneidung der
                                                                                                           Landschaft
                                                                                                         • Flächenverbrauch

Joadl - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0 at,                                                                   • Intensive
commons.wikimedia.org                            Foto: J. Mutke
                                                                                                           Landwirtschaft
                                                                                                         • Überschwemmungen

                                                                                                         ..inzwischen auch…

                                                                                                         • Klimawandel

Lite-Trac, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org                    Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020                         33
Etwa die Hälfte Deutschlands ist landwirtschaftliche Fläche
Weitere 12% sind mit bebaut (Siedlungen, Verkehr etc)

                                                                                                                                              J. Mutke

                                                              Quelle: BfN 2016

                                                                        Jeden Tag (!)
                                                                       Verbrauch von            Von Matthias Zepper, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org

                                                                        > 50 Hektar*
                                                                  (= ca. 75 Fußballplätze)
                                                               weitere Flächen für Siedlungs-
                                                                   und Verkehrszwecke!

    Laubwald                      Landwirtschaft   Siedlung    *bereits reduziert von >120 ha
    Nadelwald/-forst              Grünland         Gewässer    in den frühen 2000ern
Global Landcover 2000 Datensatz                                                                                                               J. Mutke
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden
                                        und Verlust von Landschaftsstrukturen
                       Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch
                                   als Partner für Naturschutz einbezogen werden.

Fotos: J. Mutke                               [Günter Haaf 1981: Rettet die Natur]                    35
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden
                                                                            und Verlust von Landschaftsstrukturen
                                                           Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch
                                                                       als Partner für Naturschutz einbezogen werden.

Foto: J. Mutke

34,8 % aller Grundwasserkörper (GWK)
sind in einem schlechten chemischen Zustand.
Hauptursache sind diffuse Belastungen durch Nitrat
(27,1 % der GWK überschreiten die Qualitätsnorm) und
Pflanzenschutzmittel (2,8 % der GWK überschreiten die
Qualitätsnorm) aus der Landwirtschaft (LAWA 2016b).“

Quelle: LAWA – Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Wasser (2016b): Daten der
  Bund/Länderarbeitsgemeinschaft Wasser zum Bericht nach Art. 13 der EG-
  Richtlinie 2000/60/EG.
Umweltbundesamt (2017): Gewässer in Deutschland: Zustand und Bewertung.
  Dessau-Roßlau.
   https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1968/publikatione
   n/170829_uba_fachbroschure_wasse_rwirtschaft_mit_anderung_bf.pdf                                                                       36
Insektensterben –
die Trends sind deutlich,
die Datenlage lückig

  https://www.leopoldina.org/uploads/tx_leopublication/2018_3Akad_
  Stellungnahme_Artenrueckgang_web.pdf

                                                                          https://ipbes.net/assessment-
                                                                          reports/pollinators

                                                                                                          https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809

                                                                                   psu.edu
                                                                     www.sciencedirect.com                                                  Die Populationen der
                                                                                                                                            Insekten in der Roten
                                                                                                                                            Liste der gefährdeten
                                                                                                                                            Arten Deutschlands                        https://www.vbio.de/themenspektr
   https://www.eea.europa.eu/publicatio
                                                                                                                                                                                      um/biodiversitaet/insektenschwund
   ns/the-european-grassland-butterfly-
   indicator-19902011
                                                                                                                                            sind in den letzten
                                                                                                                                            50-150 Jahren um
                                                                                                                                            durchschnittlich 45%
                                                                                                                                            zurück gegangen
                                                                                                                                            (in einigen Gruppen
                                                                                                                                            bis zu 96%)
                                                                                                                                                                                                                   37
Gefährdungssituation der Tiere, Pflanzen und Pilze in Deutschland
– etwa 1/3 der Arten ist in ihrem Bestand gefährdet

                                                           Zu über 50% der Pilze haben wir keine
                                                           ausreichenden Daten

                                                                                                   38
Die Region
    Bonn/
Rhein-Sieg
             Mutke, Klement,
             Terlau, Freund &
             Weigend (2019):Die
             Natur der Region
             Bonn/Rhein-Sieg.
             Decheniana Beihefte
             41: 1-167.
             [unter der Mitwirkung von
             23 weiteren Kapitel-Autoren]

             www.naturhistorischerverein.de

             Vollständige Publikation als PDF

              Foto J. Mutke, Siebengebirge 08/2020   39
Die Region Bonn / Rhein-Sieg

Bonn: 327.000 Einwohner
RSK: 600.000 Einwohner

                                                   40
Die Schutzgebiete der Region
Bonner Stadtgebiet: Etwa 50% unter Landschafts- oder Naturschutz.
                                                                    Bonn
                                                                    9 NSG
                                                                    (32,07 km² =
                                                                    22,71% )
                                                                    Quelle:
                                                                    Stadt Bonn
                                                                    2015

                                                                    Rhein-Sieg
                                                                    118 NSG
                                                                    (171,94 km² =
                                                                    14,91 % )
                                                                    Quelle:
                                                                    RSK 2016
                                                                    NRW 7,1 %
                                                                    BRD 3,5 %
                                                                                    41
Die Zahlen der Wirbeltierarten
haben sich lokal mehr als halbiert!
                •Intensive Landwirtschaft
                 (Eutrophierung, Pestizide, intensive Bearbeitung,
                 Struktur-Armut etc)
                •Bedarf an naturnahen Wäldern mit
                 ausreichend Totholz, Baumhöhlen und
                 insgesamt Struktur-Reichtum
                 (siehe aber z.B. EU-Projekt Villewälder durch
                 Regionalforstamt und Biologische Station)
                • Früherer Gewässerausbau und
                  Umweltverschmutzung
                • Störung/„Freizeit-Druck“/hohe Hunde-Dichte etc
                           Bonn         Region   NRW                BRD
                                        Bonn/RSK
               Arten    56              63            84            96
               gesamt
               Bedrohte 27 %            24%           40%           38,5%
               Arten    (15)            (15)          (34)          (37)
               Quelle      Stadt Bonn   www.saeuger   www.saeuger   Rote Liste
                           2008         atlas-        atlas-        Deutschlands.
                                        nrw.lwl.org   nrw.lwl.org   BfN           42
Verarmung der
                      Vogelwelt im
                      städtischen Bereich

© Dr. Rudolf Specht
                                            4343
Pionierarbeit - Vertragsnaturschutz

                                                         http://vns.naturschutzinformationen.nrw.de/
                                                                                                       Foto: J. Mutke
                                                                         vns/de/start

                 https://www.researchgate.net/publication/292286839

Foto: J. Mutke
                                                                                                                        44
Biologische Stationen
    www.biostation-bonn-rheinerft.de   www.biostation-rhein-sieg.de

                                                                      45
Beispiele für Erfolge in der Umweltpolitik:
Das „Waldsterben“: großes Thema in den 1980er-Jahren u.a.
durch schwefelhaltige Abgase aus Industrie und Kohlekraftwerken

Von bdk, CC BY-SA 3.0,
commons.wikimedia.org

                                             www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftschadstoff-emissionen-in-deutschland
Die Luft wird besser – ist aber nicht gut

                                            47
Schützen, was wir schätzen…
Wir müssen das Wissen und v.a. das
Interesse und die Begeisterung für die
Natur weitergeben.

       Fotos: Botanischer Garten Bonn    48
Lanzerath, Mutke, Barthlott,                       Mutke, Klement, Terlau, Freund &
Baumgärtner, Becker & Spranger                     Weigend (2019): Die Natur der
(2008): Biodiversität.                             Region Bonn/Rhein-Sieg.
http://www.drze.de/publikationen/                  Decheniana Beihefte 41: 1-167.
sachstandsberichte/band-5                          [link]

                   Vielen Dank für Ihre
                    Aufmerksamkeit!
         Klimawandel, Umweltwandel –
         Wie wir unsere Natur verändern

                             Dr. Jens Mutke
              Nees-Institut für Biodiversität der Pflanzen,
                            Universität Bonn
                    BION - digitale Vortragsreihe "Sommerwissen
                                      22.07.2021

       Die vollständige Präsentation mit allen Quellen:
   https://www.nees.uni-bonn.de/staff/pages/jens-mutke
                                                                                      Foto J. Mutke   49
Die Zerstörung des Amazonas-Waldes ist nicht „gott-gegeben“
                                           terrabrasilis.dpi.inpe.br   Lula da Silva                         Jair Bolsonaro
                                                         INPE Brazil
                                                                       Präsident 2003 -2018                  Präsident seit 1/2019

                                                                        Ricardo Stuckert / Presidência da    Präsident Bolsonaro
                                         2003 - 2018                    República. - Agência Brasil, CC BY   www.flickr.com/photos/
                                                                        3.0 br, commons.wikimedia.org        palaciodoplanalto , CC BY 2.0

  https://e360.yale.edu/features/business-as-usual-a-resurgence-of-deforestation-in-the-brazilian-amazon                                     50
Das Weltwirtschaftsforum (!)
listet als weltweit 7 größte
Bedrohungen:
- Extremwetterereignisse
- Scheitern der Klimaanpassungen
- Massenvernichtungswaffen
- Naturkatastrophen
- Wasserkrisen
- Verlust Biologischer Vielfalt und
  Kollaps von Ökosystemen
- Cyber-Attacken
                                                               Wirtschaft

                                                               Umwelt

                                                               Geopolitik

                                                               Gesellschaft
https://www.weforum.org/reports/the-global-risks-report-2019
                                                               Technologie
                                                                            51
Intensive Landwirtschaft resultiert in hohen Einträgen von Düngern und Pestiziden
                                                                                und Verlust von Landschaftsstrukturen
                                                               Landwirte als “Manager” von >50% der Landesfläche müssen aber auch
                                                                           als Partner für Naturschutz einbezogen werden.
„Brachflächen wirken sich positiv auf die Artenvielfalt z.B. bei
Vögeln aus. Der Anteil der Brachen an der Ackerfläche schwankt
jedoch über die Zeit stark. Ursache hierfür sind Änderungen in
der europäischen Agrarpolitik.“
Leopoldina, acatech & Union der deutschen Akademien der Wissenschaften (2020) Biodiversität und
Management von Agrarlandschaften – Umfassendes Handeln ist jetzt wichtig. Halle (Saale)

                                                                                                  [Günter Haaf 1981: Rettet die Natur]        52
Arten Nährstoff-armer Standorte
                                    gehen stark zurück

Foto: J. Mutke

                                                                      Mutke, Weigend, et al.
                                                                      (2019):
                                                                      Die Natur der Region
                                                                      Bonn/Rhein-Sieg.
                                                                      Decheniana Beihefte 41:
                                                                      1-167.

                        118 Arten                        Nur Funde
            aus Flora Region Bonn                        nach 1980                      53
Hohe Artenverluste in der Kulturlandschaft Nord- und
 Mitteldeutschlands

https://www.uni-goettingen.de/de/3240.html?cid=4683
Landwirtschaft ist multifunktional
>50% Deutschlands sind Landwirtschaft            Möglichkeiten des ‘Vertragsnaturschutz“
=> prägt große Teile unseres Landschaftsbildes
                                                 •   Fruchtwechsel und -diversifizierung
Produktions-Funktion:
• Produktion von Nahrung und Materialen          •   Erhalt Dauer-Gründlands
• Qualität der Produkte                          •   Ackerrandstreifen
Ökologische Funktion:                            •   Pufferzonen um wichtige Biotope
• Schutz von Böden und Wasser                    •   Biotop-Netzwerk inkl. Hecken etc.
• Klimaverträgliche/-angepasste Landwirtschaft   •   Reduktion von Pestiziden und Düngereinsatz
• Schutz von Flora, Fauna und Lebensräumen       •   Erntezeitpunkt
Sozio-kulturelle Funktion:
• Kultur-Techniken und Kulturelle Identität
• Erhaltung von Landschaften
• Ästhetische Funktion

                                                                                                           55
                                                                Luc Viatour, CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org
Moore sind natürliche                                         Moore entziehen der Atmosphäre weltweit
Kohlenstoffsenken und                                         jedes Jahr 150 – 250 Mio. Tonnen CO2 und
Regulatoren des                                               wirken damit als Kohlenstoffsenke.
Landschaftswasserhaushalt                                     In Deutschland emittieren die Moorböden
                                                              ca. 2,5 – 5 % der CO2-Äquivalente
                                                              der jährlichen Gesamtemissionen,
                                                              aufgrund unangepasster Bewirtschaftung.
                                                              www.bfn.de/themen/biotop-und-
                                                              landschaftsschutz/moorschutz/oekosystemleistungen.html

Steffen Heinz Caronna - CC BY-SA 3.0, commons.wikimedia.org                                                            56
Szenarien und Modelle
 Szenarien:                                                    ≠         Klima- und Erdsystemmodelle:
 „story lines“ zu möglichen demographischen                              physikalische Zusammenhänge…
 Entwicklungen, technologischen und
 ökonomischen Veränderungen
 Millenium Ecosystem Assessment 2005:

           UFZ-Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle
           basierend auf Millenium Ecosystem Assessment 2005       Dieter Kasang wiki.bildungsserver.de nach Box 3, Fig.1 aus IPCC TAR
                                                                                                                                         57
                                                                                             Climate Change 2001: The Scientific Basis
Szenarien und Modelle
 Szenarien:                                                        ≠            Klima- und Erdsystemmodelle:
 „story lines“ zu möglichen demographischen                                     physikalische Zusammenhänge…
 Entwicklungen, technologischen und
 ökonomischen Veränderungen
 Shared Socioeconomic Pathways SSP für AR6 2021:

                                                                   1990                                       2001

                                                                   1995                                       2007

        UNECE, 15 May 2019: Shared Socioeconomic Pathways (SSPs)       IPCC 2007: AR4 Climate Change 2007: The Physical Science Basis   58
Vorhersagen von Klimaänderungen
 •   Zu erwartender Temperaturanstieg abhängig von
     Input-Szenarien der Emissionen (RCP2.6 – RCP 8.5)
 •   Niederschlag und Wetterextreme werden durch
     höhere Verdunstung im weltweiten Mittel
     zunehmen
 •   Niederschlagsverteilung noch mit Unsicherheiten

                                                                    www.dkrz.de/kommunikation/klimasimulationen/de-cmip5-ipcc-ar5/ergebnisse

RCP: repräsentativer Konzentrationspfad (engl. representative concentration pathway)                                                           59
Bisherige, gemessene Klimaänderungen:
Änderungen Temperatur hochsignifikant
Niederschlag noch unsicherer

                                                                                (°C)

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/IPCC-AR5_SYR_barrierefrei.pdf
                                                                                       60
Globale Auswirkungen –
            und wer hat wie viel
            verursacht?

Hansen & Sato (2016) Environ. Res. Lett.11: 034009
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/11/3/034009/pdf   61
Eine ähnlich lange Periode mit
trocken-heißen Jahren wie
(2014-) 2017 – 2020 ist
mindestens in den letzten
70 Jahren in Deutschland
nicht vorgekommen.

Der Dürremonitor Deutschland zeigt
Informationen zum Dürrezustand des
Gesamtbodens und des Oberbodens
basierend auf einem hydrologischen
Modell, dass täglich mit Daten von etwa
2500 Wetterstationen des Deutschen
Wetterdienstes gefüttert wird.
 www.ufz.de                               62
1987

Aus dem Klappentext:                    Am 30. Oktober 2006        Tier- und Pflanzenwelt in
„Die Wissenschaft kann kaum mehr        veröffentlichter Bericht   Zeiten des Klimawandels
bezweifeln, daß uns globale             des ehemaligen Weltbank-   384 Seiten
Klimaänderungen drohen.                 Chefökonomen Nicholas      Erscheinungstag:
Die Frage lautet eigentlich nur noch,   Stern im Auftrag der       12.04.2021
wie drastisch diese Änderungen          Britischen Regierung       ISBN 978-3-8321-8138-3
ausfallen werden.“                                                                             63
National Water-Quality Assessment (NAWQA) Project:
                                    Pesticide National Synthesis Project

https://water.usgs.gov/nawqa/pnsp/usage/maps/show_map.php?year=2015&map=GLYPHOSATE&hilo=L   https://water.usgs.gov/nawqa/pnsp/usage/maps/show_map.php?year=2015&map=IMIDACLOPRID&
&disp=Glyphosate                                                                            hilo=L&disp=Imidacloprid
Gefährdung der
Biotoptypen in
Deutschland

                                                                                   Fotos: J. Mutke

                                                           Aktuelle Entwicklungstendenzen

https://www.bfn.de/themen/rote-liste/rl-biotoptypen.html                                    65
Entwicklung
       atmosphärischer Stickstoffdepositionen
       u.a. Lachgas (N2O) ist ein Treibhausgas. 2016 stammten 80 Prozent der Lachgas-
       Emissionen in Deutschland aus der Landwirtschaft. [Umweltbundesamt 2019]
             X 1 Mio Tonnen Sticktoff / Jahr

2005
       https://www.millenniumassessment.org/documents/document.356.aspx.pdf
Marine Dead Zones –
Kombinierter Effekt aus Eutrophierung und Klima-Erwärmung

    Source: NOAA

                                                            67
2019: 700!

               Gulf of Mexico Dead Zone

                                                                     Foto Chris Deacutis

Source: NOAA
                                          https://www.cbd.int/gbo3
https://archive.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg1/en/figure-spm-4.html
https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/IPCC-AR5_SYR_barrierefrei.pdf

                                                                      Nur mit
                                                                      natürlichen
                                                                      Ursachen –
                                                                      also ohne
                                                                      menschlichen
                                                                      Einfluss –
                                                                      lässt sich der
                                                                      beobachtete
                                                                      Klimawandel
                                                                      nicht erklären.

                                                                                        69
Beispiele für Erfolge in der Umweltpolitik:
                                                              Die Verschmutzung unserer Gewässer
                                                              mit Abwasser aus Industrie und Siedlung sind
                                                              deutlich zurück gegangen
                                                              – nach wie vor ein Problem: u.a. Eutrophierung

IKSR – Internationale Kommission zum Schutz des Rheins
http://iksr.bafg.de/iksr/lj_auswahl.asp?S=0                                                                70
Die Region Bonn/Rhein-Sieg liegt an den Grenzen verschiedener
                                        naturräumlicher und biogeographischer Einheiten
•   Übergang Atlantische/Kontinentale Florenregion
•   Übergang Norddeutsches Tiefland zu Mittelgebirge
•   Übergang Lössböden der Zülpicher Börde zu Rheinischem Schiefergebirge
•   Rhein (und Sieg) als prägende Landschaftselemente
Großlandschaften

                                                                            Naturraumeinheiten

nach Bundesamt für Naturschutz (2011)

                                                                                                        71
Etwa ¼ der vom Menschen verursachten Treibhausgas-Emissionen stammen aus
  Landwirtschaft, Forstlicher Nutzung und anderer Landnutzung

           *

                                                                                         *

                                                                                                                     Foto: J. Mutke Peru 1995

https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/IPCC-AR5_SYR_barrierefrei.pdf   *AFOLU: Agrar, Forst, Landnutzung (Land use)
>70% der Erdoberfläche sind
vom Menschen verändert

                              IPCC Jan 2020: Climate Change and Land. 73
Kippelement: Permafrost

Emma Pike - Public Domain, commons.wikimedia.org   Boris Radosavljevic, CC BY 2.0, commons.wikimedia.org

                                                                                                           74
Kippelement: Permafrost
                                              Permafrost-Böden bedecken >20% der Landoberfläche
                                              und speichern 1600 Milliarden Tonnen CO2
                                              – doppelt so viel wie die Atmosphäre

               Emma Pike - Public Domain, commons.wikimedia.org             Boris Radosavljevic, CC BY 2.0, commons.wikimedia.org

Turetsky et al. 2019. Permafrost collapse is accelerating carbon release.
Nature.com doi: https://doi.org/10.1038/d41586-019-01313-4                                                                          75
Tropennächte in Bonn?
Stadt Bonn: großflächige Waldgebiete und etwa 80.000 Stadtbäume, die das Stadtklima wesentlich
verbessern können => Tagestemperaturen unter Stadtbäumen 3°C niedriger.
Städtische Grünanlagen verbessern die Luftqualität, haben lärm-mindernde Effekte, können positive
psychische Wirkung haben und sind wichtig für Freizeit und Erholung.
Die Wälder der Region binden etwa 5% des hier verursachten CO2.

                                                                                                                     76
                                                               www.bonn.de/zures Stadt Bonn: Projekte zur Klimaanpassung
Der heiße Stein mag zum Pizza-Backen praktisch
                                                                              sein – aber für das Klima Ihres Vorgartens…?
                                                                              Unterschiedlicher Bodenbedeckung hat starke mikroklimatische Effekte!
                                                                              Aber auch die heimische Insekten- und Vogel-Fauna wird es Ihnen danken!

https://www.zdf.de/nachrichten/video/panorama-gaerten-des-grauens-100.html   Foto: J. Mutke                                                             77
https://pegel.bonn.de/php/rheinpegel.php
                                           78
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