Artikel

Sep

2022

Hydrolischer Auftrieb – Wurzeln pumpen Wasser hoch, um es im Boden zu speichern

Die Wurzeln können dazu beitragen, Landschaften zu hydratisieren und das Risiko von Waldbränden zu verringern: „Im halbtrockenen Klima des Great Basin in Utah wächst Salbeibusch in Lehm-Skelett-Böden, also Böden, die auf einem Schwemmkiesbett ruhen. Zwei Ökologen, Richards und Caldwell, machten sich daran, die Hypothese des hydraulischen Auftriebs („hydraulic lift“)experimentell zu überprüfen, d. h. die Annahme, dass die Wurzeln der Bäume das Grundwasser anheben und in die oberen Bodenschichten weiterleiten. Sie fanden heraus, dass die Wurzeln der Salbeibüsche tatsächlich Grundwasser anziehen und es in den umliegenden Boden verteilen. Und nicht nur das: Als sie ein spezielles Wasserisotop um die Wurzeln der Salbeibüsche legten, stellten sie fest, dass sich dieses Isotop auch auf benachbarte Pflanzen ausbreitete. Das war ein merkwürdiges Verhalten der Bäume, denn man könnte meinen, dass ein Baum sein gesamtes Wasser für sich behält und kein Wasser in den umliegenden Boden oder an andere Bäume abgibt. Stattdessen schien das Ökosystem zu kooperieren und das Wasser weiterzugeben, um alle Arten mit Wasser zu versorgen. Wenn das gesamte Ökosystem besser überlebt, tun dies auch die einzelnen Arten. Das ist das Konzept der Gruppenselektion. […] Ihr Team hat berechnet, dass ein Viertel der Bäume und Sträucher in den USA regelmäßig Wasser aus dem Grundgestein beziehen, und in Kalifornien und Texas stammen über 50 % des von den Bäumen genutzten Grundwassers aus dem Grundgestein.“

Sep

2022

Gesunde Korallenriffe produzieren Wolken und Niederschlag

Faszinierend: „Korallenriffe produzieren eine flüchtige Substanz namens Dimethylsulfid oder DMS, die in der Atmosphäre oxidiert und Wolkenkondensationskerne (CCN) erzeugt. Dabei handelt es sich um winzige Schwefel-Aerosolpartikel, um die herum Wasserdampf kondensiert und Wolken bildet, die zu Niederschlägen führen. Jones hat jedoch herausgefunden, dass selbst ein leichter Anstieg der Meerestemperaturen diesen natürlichen Prozess beeinträchtigen könnte, so dass der Klimawandel eine erhebliche Bedrohung für die von den Korallenriffen erzeugten Wolken (und Niederschläge) darstellt. Dies deutet darauf hin, dass bei hohen Meeresoberflächentemperaturen weniger CCN (Wolkenkondensationskerne) über Korallenriffen gebildet werden, so dass bei hohen Meeresoberflächentemperaturen eine geringere oder gar keine Bewölkung zu erwarten ist. Dies ist ein Rückkopplungssystem, bei dem die wärmeren Temperaturen die Wolkenbedeckung verringern, indem sie die DMS-Produktion der Korallen abschalten, was wiederum den Ozean weiter erwärmt, da mehr Sonnenlicht die Meeresoberfläche erreicht. Sobald die Meeresoberflächentemperaturen die Toleranzgrenze der Korallen überschreiten, kommt es zum Ausbleichen der Korallen, was zu einem weit verbreiteten Korallenstress und sogar zum Absterben führt.

Aug

2022

Abwasser für die Landwirtschaft

Deutschlandfunk: „Angesichts der drohenden Wasserknappheit aufgrund des Klimawandels haben die TU München und die Stadtwerke Schweinfurt ein Forschungsprojekt gestartet: Sie wollen Abwasser so aufbereiten, dass es unbedenklich für die Landwirtschaft nutzbar ist.“

Aug

2022

Ein Ehepaar pflanzt 20 Jahre lang einen ganzen Wald, und die Tiere sind zurückgekehrt

Im Laufe von 20 Jahren haben der brasilianische Fotojournalist Sebastião Ribeiro Salgado und seine Frau Lélia ein karges Stück Land in einen blühenden Wald verwandelt.

Aug

2022

Die größten Wasserschlucker Deutschlands

Was für ein Wasserverbrauch!

Die deutsche Großindustrie verbraucht Billionen Liter Wasser jährlich – vielfach mehr als die privaten Haushalte. Trotzdem werden laut CORRECTIV-Recherchen künftig vor allem Bürgerinnen und Bürger sparen müssen: Jahrzehntelange Verträge sichern den Konsum von Industrie und Großverbrauchern.

Dabei nutzen nach CORRECTIV-Recherchen Kohle-Tagebaue, Chemiefirmen und die Nahrungsmittelindustrie insgesamt fast viermal so viel Fluß- und Grundwasser wie alle Bürgerinnen und Bürger zusammen – und können dies mit jahrzehntelangen Verträgen auch weiterhin tun.

Mit insgesamt rund 500 Millionen Kubikmetern Wasser pro Jahr gehören die Tagebaue von RWE zu den Spitzenreitern – sie verbrauchen so viel wie rund elf Millionen Bürgerinnen und Bürger. […] Bis dahin zahlt der Konzern nach eigenen Angaben höchstens fünf Cent für einen Kubikmeter Wasser.

Mehr als die Kohlekraftwerke verbraucht allerdings die chemische Industrie: Der Ludwigshafener Chemiekonzern BASF nutzt nach CORRECTIV-Recherchen mehr Wasser als jedes andere Unternehmen in Deutschland. Um ihre Lacke, Düngemittel und Kunststoffe herzustellen, müssen Rohstoffe erst erhitzt und schließlich mit Wasser abgekühlt werden.

„Der Bedarf an Kühlenergie für industrielle Prozesse und für Raumklimatisierung wird aufgrund steigender Temperaturen voraussichtlich zunehmen.“

Tatsächlich nutzt BASF deutlich mehr als die umstrittene Teslafabrik in Brandenburg: Rund 1,2 Milliarden Kubikmeter Wasser aus dem Rhein und 20 Millionen Kubikmeter Grundwasser fließen durch die Anlagen des Werks in Ludwigshafen.

Aug

2022

Die Städte werden kochen

Es wird heißer, besonders in den Städten:

Früher, also im Durchschnitt der Jahre 1971 bis 2000, war es dort an nicht einmal 30 Tagen pro Jahr wärmer als 25 Grad Celsius. Mitte des Jahrhunderts werden es bis zu 80 Tage sein, Ende des Jahrhunderts sogar mehr als 120 Tage.

Hitzestress, das kann auch tödlich sein. Studien belegen zum Beispiel für Berlin, dass das Sterberisiko während einer Hitzewelle in eng bebauten Stadtteilen am höchsten ist. Bereits im jetzigen Klima gab es in den Hitzesommern 2003, 2006 und 2010 in der Hauptstadt durchschnittlich 1400 Hitzetote, das sind rund fünf Prozent aller jährlichen Sterbefälle. Zum Vergleich: Im Berliner Straßenverkehr kommen im Jahresschnitt rund 65 Menschen ums Leben – Hitze ist also bereits heute etwa 25 Mal tödlicher.

Eine Studie zur Situation in Köln zeigt, dass die Innenstadt und die dicht bebauten Stadtteile bereits heute gegenüber dem Stadtrand eine deutliche Wärmeinsel darstellen.

Städte müssen Orte schaffen, an denen sich heiße Stadtluft abkühlen kann.

Sicher ist: Wirksamstes Mittel, eine Stadt zu kühlen, ist mehr Grün. Bäume zum Beispiel senken die Temperatur in ihrer Umgebung nicht nur durch Schatten, sie verdunsten bei steigenden Temperaturen auch viel mehr Wasser über ihre Blätter – was die Umgebung zusätzlich abkühlt.

Aug

2022

Biodiverse Pflanzengemeinschaften passen sich besser an Trockenheit an

Spannende Erkenntnisse:

Pflanzen, die in Ökosystemen mit vielen verschiedenen Arten wachsen, können sich besser an Dürren anpassen, als Pflanzen in Monokulturen. Das ist ein zentrales Ergebnis im Rahmen des sogenannten Jena Experiments.

Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Zürich hatte in dem Freilandversuch nördlich von Jena mehr als zehn Arten von Wiesenpflanzen im Sommer von Regen und anderen Niederschlägen abgeschirmt und sie so einem starken Trockenstress ausgesetzt. Die Forscher sammelten dann die Samen der dürregeplagten Pflanzen und zogen daraus eine neue Generation. Diese Nachkommen konnten mit neuerlichem Trockenstress deutlich besser umgehen, als eine Kontrollgruppe, deren Elternpflanzen keine Dürre erlebt hatten. Voraussetzung für diese Anpassung war aber, dass die Vorfahren die Trockenheit zusammen mit mindesten einer weiteren Art erlebt hatten, nicht in einer Monokultur.

Zudem konkurrierten die Nachfahren der in Mischkulturen gewachsenen Pflanzen weniger gegen andere Pflanzenspezies.

Hier der wissenschaftliche Artikel dazu.

Jul

2022

Wasserknappheit in Niedersachsen. Ideen gegen fehlenden Regen

Deutschlandfunk: Die zunehmende Trockenheit in Deutschland stellt besonders Landwirte vor große Herausforderungen. In Niedersachsen haben drei von ihnen Wege gefunden, dem fehlenden Regen konstruktiv zu begegnen. Etwa mit geklärtem Abwasser oder einer Methode aus Afrika.

Jul

2022

Wenn Niederschlag allein nicht mehr reicht

Wasser muss auch versickern können!

Die Ursache ist nicht nur der geringe Niederschlag. Es fehlt auch an natürlichen Wasserspeichern, die schnell große Mengen aufnehmen können. Dafür braucht es durchlässige Böden, in denen der Niederschlag schnell versickern kann und vor Verdunstung geschützt ist

Auch die Versiegelung des Bodens durch Wohn- und Industriegebiete und die großen Nadelwaldbestände sind auf Grund hoher Transpirationsraten nicht förderlich für die Versickerung der Niederschläge. Der Einfluss des Klimawandels auf den Grundwasserspiegel sind vor allem steigende Temperaturen, nicht so sehr die nachlassenden Niederschläge. Sie sorgen für stärkere Verdunstung und führen dazu, dass weniger Wasser versickern kann.

Nötig wären oberirdische Zwischenspeicher, um den Starkregen später dann in das Grundwasser einzuspeisen. In den Mittelmeeranrainerstaaten sind solche Speicher traditionell weit verbreitet. In Deutschland stehen dem vor allem wasserrechtliche Probleme und Naturschutzbedenken entgegen.

Der größte Wasserverbraucher in Brandenburg ist die Industrie, der Hauptanteil fällt dabei auf den Bergbau mit 40 Prozent und die Energieversorgung mit 25 Prozent des Gesamtwasserverbrauchs. Die Landwirtschaft verbraucht nur 2 Prozent des Wassers in Brandenburg.

Jul

2022

Deutschland: Wird das Wasser knapp?

Wasserknappheit als neues Thema in Deutschland:

Mit zunehmender Trockenheit sinken die Wassermengen, mancherorts wird es bereits rar – die Konflikte um die Verteilung steigen. Und für Verbraucher wird Wasser teurer.

„Wenn jemand gesagt hätte, das Wasser wird knapp, hätten wir alle nur mit dem Kopf geschüttelt.“, sagt Claudia Pahl-Wostl, Professorin am Institut für Geographie und Institut für Umweltsystemforschung der Universität Osnabrück.

Jul

2022

Deutschland kämpft (zunehmend) um Wasser

Die Klimakrise lässt auch in Deutschland das Wasser knapp werden. Während die Bundesregierung erst ab 2030 handeln will, tobt der Kampf um Wasser längst. Nach CORRECTIV-Auswertung streiten sich Behörden, Landwirtschaft und Industrie zunehmend vor Gericht.

Jul

2022

Charakterisierung von luftgetragenen eiskeimbildenden Bakterien und Bakterienfragmenten

Lasst es (möglicherweise) regnen: Einige Bakterien haben die einzigartige Fähigkeit, eiskeimbildungsaktive (INA) Proteine zu synthetisieren und an ihrer äußeren Membranoberfläche freizulegen. […] Bei 14 Niederschlagsereignissen dominierten Stämme der Gattung Pseudomonas, von denen bekannt ist, dass sie INA-Gene tragen. Ein Screening auf INA-Eigenschaften ergab, dass ~12 % der kultivierbaren Bakterien bei ≤-7 °C Eisbildung verursachten. Sie wurden wahrscheinlich von terrestrischen Oberflächen in die Atmosphäre emittiert, z. B. durch konvektiven Transport.

Jul

2022

Der Kohlenstoff-Fußabdruck des Lebensmittelsystems wurde weit unterschätzt

Ihr Studie ergab, dass das globale Lebensmittelsystem im Jahr 2018 für 16 Milliarden Tonnen Treibhausgasemissionen verantwortlich war, was einem Drittel aller globalen Emissionen in diesem Jahr entspricht. Dies steht in scharfem Kontrast zum enger definierten Landwirtschaftssektor der IPCC-Kategorien für Treibhausgasinventare, auf den 2018 5,3 Milliarden Tonnen entfielen, also nur ein Zehntel der Gesamtemissionen. […] „Die nationalen Treibhausgasinventare, [gemäß] den IPCC-Richtlinien, brechen die Komponenten der Lebensmittel-Emissionen auf, trennen sie und verbergen sie in [anderen] Kategorien.“ […] Zu den nach IPCC nicht-landwirtschaftlich zugerechneten Kategorien gehören Kohlendioxid-Emissionen aus der Vorproduktion, z. B. bei der Herstellung von Düngemitteln und landwirtschaftlichen Geräten, und Emissionen aus der Nachproduktion, z. B. bei der Entsorgung von Lebensmittelabfällen, Kühlung, Verpackung und Transport. Zu den lebensmittelbedingten Emissionen zählt auch die Umwandlung natürlicher Ökosysteme in landwirtschaftliche Flächen, die mit fast 3 Milliarden Tonnen pro Jahr die größte Einzelquelle für Treibhausgasemissionen in der Analyse darstellt.

Quelle: CivilEats

Jul

2022

Feinstaub beschleunigt Baumsterben

Es sind Milliarden winziger Partikel, die als Aerosole in jedem Kubikmeter Luft schweben. […] „Feinstaub ist als Ursache für Baumschädigungen lange Zeit nicht ernsthaft in Erwägung gezogen worden“, sagt Jürgen Burkhardt vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaft und Ressourcenschutz der Uni Bonn. […] Feinstaub mindert die Widerstandsfähigkeit von Bäumen gegenüber Trockenheit … und erhöht die Geschwindigkeit der Austrocknung von Blättern und Nadeln um 30 Prozent.

Quelle: tagesspiegel

Jul

2022

Die verborgene Krise unter unseren Füßen

Schwindendes Grundwasser erfordert Maßnahmen, um weit verbreitete Wasserknappheit zu verhindern

Grundwasser ist die primäre Wasserquelle für Milliarden von Menschen und für fast die Hälfte der bewässerten Landwirtschaft, doch seine unauffällige Präsenz hat dazu geführt, dass sich das Grundwasser in zahllosen Regionen der Welt einer wirksamen Bewirtschaftung entzieht. Infolgedessen ist mehr als die Hälfte der großen Grundwasserleiter der Welt erschöpft, einige davon in einem alarmierenden Tempo.

Jul

2022

Auswirkungen von Aufforstung und Wiederbewaldung auf die Wolkenabkühlung in mittleren Breiten

Interessante Analyse:

Hier analysieren wir sorgfältig die Situation für Aufforstung und Wiederbewaldung (R&A) in den mittleren Breiten, wo die Erwärmungseffekte aufgrund der Albedo der Vegetation durch die Abkühlungseffekte einer erhöhten Kohlenstoffspeicherung als fast ausgeglichen betrachtet werden. Unter Verwendung von Satellitendaten und atmosphärischen Grenzschichtmodellen zeigen wir, dass die Abkühlung durch R&A in mittleren Breiten überwiegt, wenn man die Wolkenalbedo-Effekte aufgrund von Land-Atmosphären-Wechselwirkungen mit einbezieht. Dies deutet auf ein weitaus größeres Potenzial von R&A für feuchte Regionen der gemäßigten Breiten hin als bisher angenommen.

Jun

2022

Lake Mead trocknet aus

Ist ja schon länger unterwegs, die Dürre in Kalifornien. Aber schon beeindruckend, wie weit es geht: „Der Wasserstand im größten US-Stausee ist so tief gefallen wie nie zuvor. Wegen der Dürre muss der Südwesten der USA um Wasser, Strom und Landwirtschaft fürchten.“

Jun

2022

Selbstverstärkter Waldverlust im Amazonasgebiet aufgrund von Rückkopplungen zwischen Vegetation und Atmosphäre

Teufelskreis der Zerstörung im Amazonasgebiet:

Hier zeigen wir, dass das Risiko eines selbstverstärkten Waldverlustes im Amazonasgebiet nichtlinear mit der Intensivierung der Trockenzeit zunimmt. [..] Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Risiko eines sich selbst verstärkenden Waldverlustes mit zunehmender Heterogenität in der Reaktion der Waldgebiete auf geringere Niederschläge abnimmt. […] Obwohl unsere Ergebnisse nicht darauf hindeuten, dass die für das Ende des 21. Jahrhunderts prognostizierten Niederschlagsänderungen zu einem vollständigen Absterben des Amazonas führen werden, deuten sie darauf hin, dass häufige extreme Dürreereignisse das Potenzial haben, große Teile des Amazonaswaldes zu destabilisieren.

Jun

2022

Die Auswirkungen der globalen Landnutzungsänderungen auf den terrestrischen Wasserkreislauf

Vom Menschen verursachte Veränderungen des terrestrischen Wasserkreislaufs:

Geografische Modellierungen zeigen, dass Veränderungen der Bodenbedeckung die jährliche Gesamtverdunstung um etwa 3.500 km3/Jahr (5 %) verringern und dass die größten Veränderungen der Verdunstung mit Feuchtgebieten und Stauseen verbunden sind. Simulationen mit Landoberflächenmodellen unterstützen diese Veränderungen der Evapotranspiration und prognostizieren einen erhöhten Abfluss (7,6 %) als Folge der veränderten Landbedeckung. […] Die Ergebnisse zeigen, dass Veränderungen der Bodenbedeckung den jährlichen globalen Abfluss in ähnlichem oder größerem Ausmaß verändern als andere wichtige Einflussfaktoren, was die wichtige Rolle von Veränderungen der Bodenbedeckung im Erdsystem bestätigt.

Jun

2022

Menschliche Veränderung der globalen Wasserdampfströme von der Landoberfläche

Abholzung und der globale Wasserkreislauf:

Wir zeigen, dass die Entwaldung eine ebenso große treibende Kraft ist wie die Bewässerung, was die Veränderungen im Wasserkreislauf angeht. Die Entwaldung hat die globalen Wasserdampfströme von Land um 4 % (3.000 km3/Jahr) verringert, ein Rückgang, der quantitativ genauso groß ist wie der durch Bewässerung verursachte erhöhte Wasserdampf (2.600 km3/Jahr). Obwohl die Nettoveränderung der globalen Wasserdampfströme nahe bei Null liegt, sind die räumlichen Verteilungen von Entwaldung und Bewässerung unterschiedlich, was zu großen regionalen Veränderungen der Wasserdampfmuster führt. Wir analysieren diese Veränderungen vor dem Hintergrund von Prognosen über zukünftige Landnutzungsänderungen, die eine weit verbreitete Entwaldung in Afrika südlich der Sahara und eine Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion in der asiatischen Monsunregion nahelegen. Darüber hinaus wird eine signifikante Veränderung der Wasserdampfströme in den Gebieten um das Becken des Indischen Ozeans das Risiko von Veränderungen im Verhalten des asiatischen Monsunsystems erhöhen.