Kategorie: Naturwissenschaft

Wenn in den letzten 2 bis 3 Jahrzehnten vom Klimawandel gesprochen und geschrieben wird, so ist damit in erster Linie der anthropogene, also menschengemachte Einfluß auf das Klimasystem unserer Erde gemeint, das sich aus Atmosphäre, Hydrosphäre (Ozeane, Seen, Flüsse), Kryosphäre (Eis und Schnee), Biosphäre (lebende Organismen auf dem Land und im Wasser) und Litho-/Pedosphäre (festes Gestein und Böden) zusammensetzt.

(Dies ist der zweite und abschließende Teil eines Essays von Karl Josef Knoppik. Der erste Teil ist  am 24. August 2015 hier im Blog erschienen.)

Sollte sich der Planet Erde weiter so schnell aufheizen, dürfte die Globaltemperatur bis zum Jahre 2100 um 2,6 – 4,8 Grad ansteigen; im Alpenraum könnten es sogar 6-7 Grad sein.

Um 2 Grad ist es bereits wärmer geworden, wobei die Temperatur in der Höhe schneller zunimmt als in tieferen Lagen; und die Temperaturminima steigen dreimal schneller an als die Temperaturmaxima. D. h. die Nächte werden wärmer. 1994, 2000, 2002 und 2003 waren in den Alpen die wärmsten der letzten 500 Jahre! Vorstoßbeiträge der Alpengletscher in den 1960er Jahren lagen in der Größenordnung von 100, 200, in den Westalpen gar um bis zu 800 m! Das war jedoch nur eine kurze Phase. Verluste der alpinen Eismassen bedeutet auch Verlust an natürlicher Schönheit, der nicht wieder gut zu machen ist. Gletscher sind eine Zierde der Alpen.

Kommende Generationen gewöhnen sich an die entgletscherten Gebiete. Sie wissen ja nicht, wie es vorher ausgesehen hat. Bildvergleiche verdeutlichen dies. Eine Folge der globalen Erwärmung und des damit verbundenen Rückgangs der Eismassen sind überlaufende Gletscherseen. 500 könnten es in der Schweiz bis Ende dieses Jahrhunderts sein. Dadurch entsteht eine gefährliche Situation, weil sich ein See auf dem Gletscher gebildet hat und dieser ständig Nachschub erhält. Mit dem Klimawandel haben so genannte Jahrhundertniederschläge und Hitzeperioden zugenommen, was viel Schmelzwasser verursacht. Die Klimaerwärmung greift inzwischen auch den Permafrost in großen Höhen an.

Nehmen wir z. B. die Monte-Rosa-Ostwand in den Walliser Alpen, trotz ihrer Höhe von 4.600 m. Weil die Frostgrenze immer öfter auf über 4.000 m steigt, schmilzt das Eis im Fels. Auftauender Permafrost führt zu Bergstürzen und Hangrutschungen. Felsen brechen heraus, wie geschehen am Matterhorn während des Dürresommers 2003. Dieser brachte einen Verlust an Gletschereis von ca. 8 Prozent. Bei einer solchen Ablationsrate wird es echt dramatisch: Der Wasserkreislauf verändert sich ganz stark – und damit die Stabilitätsbedingungen im Hochgebirge.

Für den atemberaubenden Rückgang der Gletscher ist ganz wesentlich das Verheizen fossiler Brennstoffe verantwortlich. Erdöl als Treibstoff der Klimaerwärmung! Ende der 90er Jahre benutzten Jahr für Jahr 300.000 Fahrzeuge die Großglockner-Hochalpenstraße bis zur Franz-Josefs-Höhe (2.400 m). Diese ist heute ein verstädterter Ort mit kostenlosem Panoramablick, mit monströsem Parkhaus, perfekt erschlossen für den Individualverkehr, leicht erreichbar auch für den Flachlandtiroler.

Gletscher galten schon immer als Frühindikatoren für globale Klimaveränderungen. Die heute 8 km lange Pasterze verzeichnete lt. Bericht des ÖAV im Vermessungszeitraum 2011/2012 einen Rückgang von sage und schreibe 97,3 m. Jährlich zieht sie sich um ca. 10 m zurück. Seit 1980 haben die Eismassen weltweit jährlich um durchschnittlich 30 cm an Substanz eingebüßt. Erstmals war auch die Gletschermitte von Zerfallserscheinungen betroffen. In 2014 verlor die Pasterze im unteren Bereich bis 7,5 m an Eisdicke. Ihre Oberfläche nimmt ständig ab, ebenso die Fließgeschwindigkeit. Nur eine lang anhaltende Winterschneedecke und Neuschneezuwächse im Sommer schützen das Gletschereis vor der direkten Sonneneinstrahlung und den Sommertemperaturen.

Glaziologische Forschungsarbeiten werden auch am Schlatenkees in den Hohen Tauern (zweitgrößter Gletscher in der Venedigergruppe) durchgeführt. 1980 hatte dieser Gletscher seinen Höchststand. Er reichte bis zur Ortschaft Innergschlöß auf etwa 1.600 m herab.

Zurück zum größten Ostalpengletscher, der Pasterze in der Glocknergruppe: Im Jahre 1852, kurz nach dem Ende der so genannten „kleinen Eiszeit“, wies dieser Eisstrom eine Länge von 11 km und eine Fläche von 26,5 km² auf. Das Eisvolumen betrug anno dazumal beträchtliche 300-400 m, im Jahre 1987 aber nur noch 180 m. Nach dem vollständigen Rückzug der Pasterze wird eine karge Landschaft aus Stein, Sand und Wasser die Szenerie beherrschen, all ihrer einstigen Schönheit beraubt! Teilweise haben sich dort bereits einzelne Rasenfragmente gebildet.

Welche Folgen hat nun der Gletscherrückzug für die Pflanzenvielfalt? Seit über 100 Jahren beobachten und erforschen die Wissenschaftler die Entwicklung der Gebirgsflora. Höhenlage und Temperatur haben Auswirkungen auf letztere. Die Verschiebung der Vegetationszonen macht sich etwa dadurch bemerkbar, daß die Bestäubung – Beispiel Alpenrose – nicht mehr klappt, weil die Blüte für die Insektenarten zu früh einsetzt. Ob Enzian, Alpen-Waldrebe oder Trollblume: Der Klimawandel stellt die alpine Flora vor neue Herausforderungen. Pflanzen, die z.B. auf periodische Überstauungen angewiesen sind, wie die Zweifarbensegge oder die nur in Österreich vorkommende Schwarzbraune Segge, droht nach Aussagen von Fachleuten der Uni Salzburg langfristig das Aussterben. Und da am beschleunigten Rückzug der Pasterze nicht zu zweifeln ist, werden wichtige Pflanzenstandorte nicht mehr periodisch überschwemmt. Bestimmte Arten werden an diesen Standorten aussterben, wenn nicht genügend Pflanzenexemplare vorhanden sind, um neue Standorte, die gerade eisfrei werden, besiedeln zu können. Konkurrenzstärkere Arten werden sich auf Kosten derjenigen, die auf nährstoffarme Böden angewiesen sind, wie z. B. auch der Moos-Steinbrech, durchsetzen. Schon zu Beginn der 90er Jahre stellten Botaniker fest, daß auf manchen Alpengipfeln bereits doppelt so viele Arten vorkommen wie Ende des 19. Jahrhunderts. Viele gefährdete, auf karge Verhältnisse spezialisierte Hochgebirgsarten müssen nachdrängenden Pflanzen weichen und sind entsprechend vom Aussterben bedroht. Erste Nachrücker, hinsichtlich des Nährstoffbedarfs teilweise viel anspruchsvollere Arten, haben sich bereits angesiedelt und den so genannten „Hungerkünstlern“, welche die größte Vielfalt hervorbringen, ihren Platz streitig gemacht. Ganz neue Pflanzengesellschaften entstehen somit.

Die Trockenspezialisten unter den Pflanzenarten müssen gegen die extremen Hochgebirgsbedingungen gerüstet sein. Das wird erreicht durch eine schützende Behaarung, isolierende Luftschicht, Verstärkung der Reflexion, dicke Zellwände und Stützgewebe, Verdunstungsschutz, ein ausgedehntes und tief reichendes Wurzelwerk sowie eine Verkürzung des Lebenszyklus. Es bleibt nur wenig Zeit zum Blühen und Fruchten. Hochgebirgspflanzen sind extrem lichtbedürftig; sie vertragen keinen Schatten.

Sobald hohe Gräser, Zwergsträucher oder der erste Baum emporschießen, ist es vorbei mit ihnen. Die Vegetationsperiode dauert heute schon länger und setzt bis zu 14 Tagen früher ein. Die Flora tieferer Bereiche wandert in höhere Regionen. Ein auf dem Pasterzeneis zu Beginn der 2000er Jahre gesichtetes Moospolster ist ein deutliches Zeichen dafür, daß nicht nur Algen, sondern inzwischen auch andere Pflanzen in der Lage sind, in der früher so lebensfeindlichen Eiswüste zu überleben.

Die Verschiebung der Vegetationszonen und der Anstieg der Baumgrenze sind Phänomene, die nicht nur in den Alpen, sondern längst auch im Ural, in Skandinavien, Nordamerika und Neuseeland beobachtet wurden. Unter den höheren Pflanzen werden bestimmte Baumarten an Bedeutung gewinnen, weil sie besser als andere in der Lage sind, den Auswirkungen des Klimawandels zu trotzen. Die Rede ist von der im Bereich der montanen Bergmischwaldzone vorkommende Weißtanne, die Stürmen und Trockenheit weitaus besser widerstehen kann als die Fichte – und außerdem die im oberen Waldgürtel ursprünglich aus Sibirien stammende Zirbelkiefer.

Der Name leitet sich ab von zerben = drehen > spiralige Anordnung der Zapfenschuppen. Ihr sehr schönes, leicht zu bearbeitendes Holz fand Eingang in viele Zirbenstuben. Es war seit jeher begehrt und ist deshalb sehr selten geworden. Die ältesten Exemplare der Zirbelkiefer (1.000 Jahre!) ganz Europas stehen am Patscherkofel bei Innsbruck. Extreme Temperaturunterschiede zwischen Sommer und Winter sind für sie kein Problem. Sie besitzt magische Kräfte. Wind und Wetter hält sie stand, selbst Orkanen! Wie ein Baum aus einer anderen Welt. Sie schützt wie keine andere Baumart in Höhen von 2.000 Metern und darüber Einheimische und Touristen. Die Zirbe (oder schweizerisch: Arve) keimt dort, wo andere Bäume das nicht können und hat deshalb eine wichtige Funktion, bspw. in Lawinenstrichen, um diese zu stabilisieren und für eine Verringerung der Lawinengefahr zu sorgen. Mit ihrer ausladenden Gestalt hält sie Geröll und Lawinen fest. Zudem kann sie mehr Wasser auffangen als geradwüchsige Bäume. Dort, wo sie steht, hält sie den Hang fest und verhindert, daß er nach stärkeren Regenfällen ungebremst nach unten rutscht.

Doch auch für sich selbst sorgt die Zirbe äußerst effizient: Mit ihren langen Pfahlwurzeln holt sie noch aus großen Tiefen Wasser. Dieses pumpt sie nach oben in ihre Nadeln zur Photosynthese. Dabei verschwendet sie keinen Tropfen. Wie macht sie das? Wissenschaftler erforschten die Überlebensstrategie der Zirbelkiefer und entnahmen Astproben. Sie wollten wissen, welcher Baum mit der zunehmenden Trockenheit am besten zurechtkommt. Die Zirbe hat einen zusätzlichen Vorteil in Bezug auf ihre Transpiration: Die Nadeln sind in Büscheln angeordnet. Im Winter werden die Büschel sogar noch enger an die Achse angelegt. Man hat darüber hinaus festgestellt, daß dadurch der Transpirationswiderstand in der Mitte noch stärker zum Tragen kommt. Die Zirbe verschafft sich also selber Schatten und kommt dadurch nicht so schnell ins Schwitzen. Ferner untersuchte man die Wasserleitungen der Zirbe und maß die Leitfähigkeit des Holzes. Die Kanäle im Stamm und in den Ästen können Risse bekommen. Wenn an den Nadeln zu viel Wasser verdunstet, ist diese Gefahr besonders groß. Ergebnis: Die Zirbe hält 4mal so viel Druck aus wie die Fichte, bevor ein Kanal im Innern des Holzes reißt. Sie verteilt den Streß einfach besser! Die Arve hat kleine, dafür jedoch viele Gefäße in ihrem Holz, einzelne Leitelemente, so daß, falls doch Störungen auftreten, diese auf kleine Bereiche beschränkt bleiben. Die Zirbelkiefer, dieser prächtige, majestätische Baum, knorrig sowie unerschütterlich, muß sich wieder auf größeren Flächen entfalten. Wir alle sind verpflichtet ihren Lebensraum zu schützen. Denn nur so kann sie uns schützen.

Auch innerhalb der Fauna des Hochgebirges würden sich bei ungebremster Erderwärmung gravierende Veränderungen ergeben. In diesem Fall muß damit gerechnet werden, daß ca. 30 Prozent der alpinen Tierarten den Klimawandel nicht überstehen werden und verschwinden.

Betroffen wären z. B. das Alpenschneehuhn, der Schneehase und auch das Murmeltier, die allesamt empfindlich auf Wärme reagieren. Ein Temperaturunterschied von nur 1 Grad C entspricht in den Bergen einem Höhenunterschied von rd. 200 m!

Aber nicht allen Lebewesen ist auf Dauer damit gedient, wenn sie sich in höhere Gefilde zurückziehen, wo die klimatischen Verhältnisse ihren Ansprüchen genügen. Im Fall es Alpenmurmeltiers bekäme diese Art beim Ausweichen in höhere Berglagen Probleme mit den Biotopverhältnissen. Denn um Höhlen bauen zu können, die für einen sicheren Winterschlaf tief genug sind, reicht die dort vorhandene Humusschicht nicht mehr aus.

Ähnlich betroffen sind Insekten, wie Köcherfliegenlarven, Hakenkäfer und Stelzmückenlarven, die in Bergquellen leben. Denn weiter oben gibt es solche Quellen nicht mehr. Dramatische Veränderungen zeichnen sich daher ab. Die Temperaturschwankungen in den Quellen betragen normalerweise 2 bis 3 Grad. In den untersuchten Gebieten haben Biologen ca. 800 Tierarten gefunden, von denen 250 an diese Temperaturschwankungen angepaßt sind. Diese Spezies werden aussterben, wenn sich die Temperaturen um 4 Grad erhöhen. Quellen werden zudem auch irgendwann weniger Wasser führen.

Aus Südeuropa wandern aber auch Tierarten ein, die mit dem früheren Klima nicht zurechtkamen. Insektenarten, wie die Gottesanbeterin, sind bereits im Allgäu gesichtet worden. Ferner der farbenprächtige Bienenfresser, der aus den Tropen bzw. dem Mittelmeerraum stammt. Und im Gegensatz zu früher gibt es mittlerweile auch in 2000 m Höhe schon die gefürchteten Zecken.

Welche alarmierenden Folgen der Klimawandel im Hochgebirge schon jetzt für die dortige Tierwelt hat, zeigt ferner ein Beispiel aus den italienischen Alpen: Hier kam es vor wenigen Jahren zu einem mysteriösen Einbruch der Steinbockpopulation. Wie aus einem Artikel der renommierten Zeitschrift GEO zu ersehen ist, hatte sich der Bestand im kurzen Zeitraum halbiert, nämlich von mehr als 4.000 auf 2.000 Individuen! Warum, blieb zunächst ein Rätsel. Inzwischen, so hieß es in dem Beitrag, erklären Wissenschaftler den dramatischen Rückgang der Population mit der früher einsetzenden Vegetation. Gräser und Kräuter sprießen eher, sind aber genau zu jenem Zeitpunkt nur noch wenig nahrhaft, wenn der Steinbocknachwuchs sich abstillt. Die Zicklein sind dann zu schwach für das harte Leben im Hochgebirge. Und da sich das Klima auf der Alpensüdseite noch schneller erwärmt als auf der Nordseite, findet auch das erwachsene Steinwild nur noch faserreiche Gräser, die kaum noch Proteine und andere wertvolle Inhaltsstoffe aufweisen.

Zu den Opfern der Klimaerwärmung zählt auch die Alpen-Mosaikjungfer. Diese kommt nur in den Moorgebieten der Alpen und des Schwarzwaldes vor. Erst ab einer Höhe von 700 Metern fühlte sich die Großlibelle bislang wohl. Aber selbst dort wird es ihr allmählich zu warm. In den Höhenlagen des Schwarzwaldes sind die Ausweichmöglichkeiten nach oben jedoch begrenzt. Bei 1.200 Meter sind die Gipfel erreicht. Erschwerend kommt hinzu, daß die Libelle auf Moorgewässer angewiesen ist und nicht auf andere Lebensräume ausweichen kann. Die Zahl der Moorgewässer nimmt aber durch Trockenlegung rapide ab. Schon heute ist die Alpen-Mosaikjungfer deshalb im Schwarzwald vielerorts verschwunden. Längst steht sie auf der Roten Liste bedrohter Arten. Und es ist wohl nur eine Frage der Zeit, daß sie in Baden-Württemberg aussterben wird.

Wenn in den letzten 2 bis 3 Jahrzehnten vom Klimawandel gesprochen und geschrieben wird, so ist damit in erster Linie der anthropogene, also menschengemachte Einfluß auf das Klimasystem unserer Erde gemeint, das sich aus Atmosphäre, Hydrosphäre (Ozeane, Seen, Flüsse), Kryosphäre (Eis und Schnee), Biosphäre (lebende Organismen auf dem Land und im Wasser) und Litho-/Pedosphäre (festes Gestein und Böden) zusammensetzt.

Klimaveränderungen natürlichen Ursprungs hat es schon vor Jahrtausenden gegeben. Klima ist stets einem Wandel unterworfen, da die Umlaufbahn des Planeten um die Sonne variiert, was Auswirkungen auf die Strahlkraft letzterer mit sich bringt, weil Himmelskörper einschlagen und Vulkane explodieren. Beunruhigend an der z. Zt. im Gang befindlichen globalen Erwärmung, wie sie seit Beginn des Industriezeitalters Mitte des 19. Jahrhunderts beobachtet wird, ist freilich das Tempo, in dem diese Veränderungen ablaufen. Im Zuge früherer, teilweise heftiger Klimaschwankungen, die sich innerhalb von vielen Jahrtausenden vollzogen, blieb den Ökosystemen mit ihren tierischen und pflanzlichen Bewohnern im Unterschied zu heute stets genügend Zeit sich an die neuen Gegebenheiten anzupassen.

Der gegenwärtige, nachweislich vom Menschen verursachte Klimawandel, – und daran gibt es keinerlei Zweifel -, vollzieht sich derart schnell, daß bei ungebremstem Anstieg der Treibhauskonzentration in der Atmosphäre nicht nur gravierende Veränderungen in der Fauna und Flora zu erwarten sind, sondern auch wir Menschen in vielerlei Hinsicht die Folgen des weltweiten Klimawandels zu spüren bekommen und jetzt schon spüren. Schon längst wird unser Lebensalltag auch in den klimatisch gemäßigten Zonen infolge einer signifikanten Häufung von Extremwetterlagen ( Dürren, Überschwemmungen, Orkane, Tornados) durcheinandergebracht. Man ist das Jahr über mehr und mehr damit beschäftigt, Unwetterschäden zu beseitigen.

Es bleibt also eines festzuhalten: Ganz egal, wie der Klimawandel verläuft und wie viele davon es in der Erdgeschichte bereits gegeben hat: Noch nie hatte der Homo sapiens einen so großen Anteil daran.

„Hochgebirge sind wie Polarregionen vom Klimawandel besonders betroffen – Wie wird sich die globale Erwärmung aus heutiger Sicht auf die Natur unserer Alpen auswirken? Teil I“ weiterlesen