Dürre und Wüstenbildung drohen Land in Europa und auf der ganzen Welt zu degradieren.
Das Ausmaß des Problems wird manchmal unterschätzt, aber Trockengebiete bedecken über 41 % der Landoberfläche der Erde. Sie beherbergen heute über 38 % der Weltbevölkerung. Die UN sponsert die Welttag zur Bekämpfung von Wüstenbildung und Dürre am 17. Juni 2022, um das Thema hervorzuheben.
Dürren führen zum Verlust von Ackerland durch Wüstenbildung, Absterben der Vegetation und Trinkwasserknappheit.
Europa ist nicht immun gegen die zunehmende Trockenheit, ganz abgesehen von Hitzewellen. Wasserstress und Trockenheit betreffen demnach 168.000 Quadratkilometer in Italien und 365.000 Quadratkilometer in Spanien von der Gemeinsamen Forschungsstelle (JRC) zusammengestellte Daten.
Wissenschaftler im TROCKEN-2-TROCKNEN erforschen anhand von Klimamodellen, Satellitendaten und meteorologischen Messungen die Fähigkeit von Dürren und Hitzewellen, sich selbst zu verstärken und auszubreiten.
„Dies ist ein Prozess, der bisher noch nicht untersucht wurde“, sagte Prof. Diego Miralles, Professor für Hydrologie und Klima an der Universität Gent, Belgien.
Entwicklung der Dürre
„Indem wir es besser verstehen, können wir bessere Vorhersagen darüber erhalten, wie sich Dürren entwickeln könnten, und Frühwarnungen für die Anpassung früh genug setzen“, sagte er.
Die Verfügbarkeit von Wasser wird von zwei Faktoren bestimmt – „wie viel es regnet und wie viel die Atmosphäre während des Verdunstungsprozesses vom Land verlangt“, sagte Mirralles.
„Dieses Feuchtigkeitsgleichgewicht hat sich durch die globale Erwärmung verändert. Während sich die Niederschläge in den verschiedenen Regionen unterschiedlich verändern, nimmt die Verdunstung aufgrund des Temperaturanstiegs meist zu. Daher werden die meisten Regionen der Welt tendenziell immer trockener, “, sagte Miralles.
Was auch immer die Ursache einer Dürre ist, sie wirkt sich auf die allgemeine Ökosystemdynamik aus, einschließlich der Verfügbarkeit von Trinkwasser für die Bevölkerung. Es hat auch schwerwiegende Auswirkungen auf die Biodiversität, da Pflanzen in der Lage sein müssen, mit weniger Wasser im Boden Photosynthese zu betreiben und mit einer Atmosphäre zurechtzukommen, die dank höherer Temperaturen mehr Wasser verdunstet.
Dürre führt oft zur Wüstenbildung, wo das Land so trocken ist, dass es unfruchtbar wird und an biologischer Produktivität verliert. Dies hat katastrophale Folgen für Gesellschaften und Ökosysteme.
Ein Teufelskreis
Bei einer Dürre wird der Verdunstungskreislauf zu einem Teufelskreis. Da die Verdunstung geringer ist, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass Wasser in der Atmosphäre kondensiert und Regen auslöst. Bei einer trockenen Atmosphäre gibt es weniger Wasser, um den Boden zu befeuchten. Außerdem neigt der Boden im Frühjahr zum Austrocknen, weil es schon wärmer ist als vorher.
Dann beginnen die Pflanzen früher im Jahr zu wachsen und verbrauchen das Wasser. Der Sommer beginnt mit trockeneren Böden und es gibt keine Möglichkeit, die Temperatur durch verdunstendes Wasser zu puffern.
„Es ist bekannt, dass dies lokal passiert“, sagte Miralles, „aber wir untersuchen, wie der Wind, der diese Masse trockener Luft an einen anderen Ort bewegt, eine neue Dürre auslösen kann. Es wird ein bisschen wie ein Lauffeuer.“
Die Auswirkungen steigender globaler Temperaturen bedeuten, dass es nicht nur Hitzewellen und mehr Dürren gibt, sondern dass sie tendenziell gleichzeitig auftreten.
Es gibt zwei Möglichkeiten, die Situation zu verbessern – Anpassung und Milderung. „Landbedeckungsänderungen (zum Beispiel mit Vegetation) als Anpassungsmaßnahme können uns helfen, Hitzewellen zu widerstehen, aber wir müssen sicherstellen, dass dies nicht unser Plan A ist“, sagte Miralles. „Plan A sollte sein, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren.“
Wüstentyp
Prof. Fernando Maestre, Professor für Ökologie an der Universität Alicante, begann seine Forschung 2005 in Spanien. Das Projekt BIOWÜSTE führte die erste globale Feldstudie durch, um zu bewerten, wie sich Änderungen des Klimas und der Landnutzung, wie z. B. Beweidungsdruck, auf die Ökosysteme der Trockengebiete auswirken.
Um ein so riesiges Phänomen zu erfassen, ist kollaboratives Arbeiten von entscheidender Bedeutung. Das Das BIODESERT-Projekt ist jetzt global und umfasst Wissenschaftler und Ökosysteme aus 21 Ländern auf allen Kontinenten, mit Ausnahme der Antarktis.
„Ich habe alle Forschungsteams gebeten, alles genau so zu machen, wie wir es bereits in Spanien gemacht haben, weil die Verwendung anderer Methoden bedeutet hätte, dass wir die Ergebnisse aus den verschiedenen untersuchten Gebieten auf der ganzen Welt nicht vergleichen könnten“, sagte Maestre . „Unser Ansatz in Spanien hatte sich bewährt, jetzt mussten wir testen, ob er in einer anderen Umgebung funktioniert. Und das tat er.“
Seit der Verabschiedung des ersten UN-Aktionsplans zur Bekämpfung der Wüstenbildung im Jahr 1977 hat sich das Problem der Bodendegradation in Trockengebieten und Trockengebieten im Laufe der Zeit ausgebreitet mehr Territorium erliegt der Wüstenbildung.
Die Forscher stellten fest, dass die Pflanzen- und Mikrobenvielfalt eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der Fähigkeit von Trockengebieten spielt, wesentliche Ökosystemleistungen im Zusammenhang mit der Bodenfruchtbarkeit und der Produktion pflanzlicher Biomasse zu erbringen. Diese Ökosystemleistungen sind von grundlegender Bedeutung für die Sicherung der Lebensgrundlage von mehr als einer Milliarde Menschen weltweit.
Sie berichteten auch, dass eine Zunahme der Trockenheit abrupte Veränderungen der Struktur und Funktionsweise von Trockengebieten fördert. Dies gipfelt in einer Verlagerung hin zu nährstoff- und artenarmen Ökosystemen mit geringer Bedeckung (spärlicher Vegetation) bei hohen Trockenheitswerten.
Die Ziele für nachhaltige Entwicklung (Sustainable Development Goals, SDGs) der UN für 2030 Forderung nach nachhaltiger Landbewirtschaftung und verstärkte Zusammenarbeit „bei Wüstenbildung, Staubstürmen, Landverödung und Dürre“, um die Widerstandsfähigkeit zu fördern und Katastrophen zu vermeiden.
„Bis vor ein paar Jahren konnte sich niemand die wichtige Rolle der biologischen Vielfalt in globalen Trockengebieten oder das Vorhandensein mehrerer Ökosystemschwellenwerte als Reaktion auf die zunehmende Trockenheit vorstellen.“ Diese Entdeckungen verbessern das Verständnis dafür, wie sich Trockengebiete als Reaktion auf den Klimawandel jetzt und in Zukunft verändern.
Frühe Warnungen
Letztendlich können diese Erkenntnisse genutzt werden, um wirksame Maßnahmen zur Eindämmung der Wüstenbildung in Trockengebieten weltweit zu entwickeln. Die neue Ausgabe der GFS Weltatlas der Wüstenbildung heißt es ausdrücklich, dass „Landverödung als globales Problem menschlicher Dominanz angesehen wird“.
BIODESERT testet nun die Eignung mehrerer Frühwarnindikatoren. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Merkmale der Trockenlandvegetation verwendet werden können, um die Verschlechterung des Ökosystems in globalen Trockengebieten anzuzeigen. Sie planen auch, das Forschungsprogramm zu erweitern, um mit der Erforschung langfristiger Veränderungen in der Struktur und Funktionsweise von Trockengebieten zu beginnen, indem sie die ursprünglichen Feldstandorte, die sie vor über 15 Jahren vermessen hatten, erneut vermessen.