Skriptum 5 | Skriptum 5: Biodiversität im Klimawandel

Im Mai 2019 erschien ein UNO-Bericht zur globalen Artenvielfalt. Im Zuge des Berichts wurden etwa eine Millionen Tier- und Pflanzenarten als „vom Aussterben bedroht“ identifiziert – mehr als jemals zuvor in der Menschheitsgeschichte. Viele davon könnten schon innerhalb von Dekaden entgültig von der Erde verschwinden. Als Ursachen dafür wurden (in absteigender Reihenfolge) folgende direkten Mechanismen identifiziert:

  1. Land- und Meernutzung
  2. Direkte Ausbeutung von Organismen
  3. Klimaerwärmung
  4. Umweltverschmutzung
  5. Invasive, gebietsfremde Arten

Seit 1980 hat sich die Emission von Treibhausgasen verdoppelt und auch in den kommenden Dekaden ist mit einem Anstieg der globalen Mitteltemperatur zu rechnen. Für viele Arten wird der  Faktor „Klimaerwärmung“ deshalb in Zukunft zunehmend an Bedeutung gewinnen und andere Faktoren wie etwa die Land- und Meeresnutzung überholen. Doch der Verlust der Artenvielfalt ist nicht bloß ein ökologisches Problem, er hat auch ökonomische, soziale, sicherheitspolitische und nicht zuletzt moralische Folgen.

Das sich rapide verändernde Klima ist eine besondere Herausforderung für die Waldbewirtschaftung und die Erhaltung der biologischen Vielfalt. Die Jahresdurchschnittstemperatur in Österreich stieg bereits im letzten Jahrhundert (seit 1880) um fast 2° Celsius. Für das Jahr 2100 wird, laut APCC – Österreichische Sachstandsbericht Klimawandel 2014, ein Temperaturanstieg von bis zu 5° Celsius erwartet. Am stärksten werden davon Gebiete der höheren Lagen betroffen sein. Parallel zum Temperaturanstieg sind zunehmend Klimaextreme zu erwarten, wie Starkniederschläge und Dürreperioden. Auch eine Verlagerung von Niederschlägen vom Sommer in den Winter könnten die österreichischen Wälder stark treffen und werden häufiger erwartet. Die heute bereits sichtbaren Folgen des Klimawandels haben regional dramatische Folgen für Waldökosysteme und deren Bewirtschaftung. Daher ist die Begrenzung der Erwärmung auf die Klimaziele von Paris eine wichtige Voraussetzung für eine nachhaltige Bewirtschaftung und den Schutz der Biodiversität laut Forstgesetz. Darüber hinaus sind aber bereits heute Anpassungsmaßnahmen erforderlich, da ein frühzeitiges Handeln hohe Folgekosten erspart.

Klimaerwärmung – kurz und knapp

  • Im Vergleich zur vorindustriellen Zeit liegt die globale Mitteltemperatur 2017 um 1°C höher. Zu betonen gilt: Es handelt sich um die globale Mitteltemperatur, das heißt lokal schwankt dieser Wert.
  • Der mittlere jährliche Meeresspiegelanstieg liegt bei über 3mm (dieser Wert wurde über zwei Dekaden gemittelt).
  • Seit 1980 sind die Treibhausgasemissionen um 100% gestiegen.
  • Alleine zwischen 2009 und 2013 ist der CO2-Fußabdruck des Tourismus um 40 % gestiegen.
  • Bei einer Erwärmung von 2°C ist mit einem Aussterben von etwa 5 % der Arten (nur durch die Klimaerwärmung bedingt) zu rechnen. Bei einer Erwärmung von 4,3°C ist mit einem Aussterben von etwa 16 % der Arten zu rechnen.

Was ist das Klima?

Das Klima ist der langfristige Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort. Um diese Definition besser zu verdeutlichen, hier ein Beispiel: Weil schönes Wetter ist, beschließt jemand im Wald einen Spaziergang zu machen. Leider ändert sich das Wetter während des Spaziergangs und es beginnt zu regnen. Die Person stellt sich unter einen Baum. Dieser Baum hat solche raschen Wetteränderungen schon oft in seinem langen Leben erlebt. Der Baum musste also mit dem Klima an dem Standort, an dem er wächst, zu Rande kommen.

Warum ist das Klima so wichtig?

Das Klima spielt in allen Lebenslagen des Menschen, der Tiere aber auch der Pflanzen eine große Rolle. Das Klima ist im speziellen für den Wald von großer Bedeutung. Es ist dafür verantwortlich, ob und wie gut der Wald wächst, wie sich Schädlinge bzw. Schadorganismen entwickeln können, ob der Wald mit genügend Wasser versorgt wird und vieles andere mehr. Das Klima gehört zu den wesentlichen Lebensbedingungen für alle Lebewesen auf der Erde. Dabei haben gerade Pflanzen durch ihren fixen Standort einen Nachteil sich auf geänderte Klimabedingungen einzustellen. Das Klima ist aber im Wandel begriffen und wird sich nach zahlreichen Prognosen auch noch relativ rasch sehr gravierend ändern. Deswegen ist es sehr wichtig, die Folgen, die dieser Klimawandel auf den Wald hat, zu untersuchen.

Wie misst man das Klima?

Wenn man das Wetter an ein und demselben Ort lange genug misst, kann man damit auch das Klima an diesem Ort messen (so wie der Baum der lange am gleichen Ort steht das Klima an diesem Ort erlebt).

Lufttemperatur und Luftfeuchte

Diese beiden Parameter werden meist gemeinsam gemessen. Solche kombinierten Sensoren müssen vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden, da die direkte Sonneneinstrahlung den Sensor zusätzlich erwärmen würde und dies nicht der Lufttemperatur entspricht. Dies geschieht durch eine Wetterhütte im Großformat oder durch mit Lamellen versehene Vorrichtungen, die zwar Umgebungsluft zum Sensor lassen, aber keine direkte Sonneneinstrahlung zulassen. Die Feuchte der Luft wird zumeist als relative Luftfeuchte angegeben. Dies ist das Verhältnis von aktueller Feuchte zur Sättigungsfeuchte der Luft in Prozent.

Windgeschwindigkeit und Windrichtung

Hier sind vor allem hohe Windgeschwindigkeiten (Stürme) von Relevanz. Die Windrichtung ist gerade bei Sturmschäden wichtig, da das Ausmaß eines Sturmschadens sehr häufig von der Windrichtung abhängig ist. Windgeschwindigkeiten werden zumeist mit Propeller- oder Schalenkreuzanemometern gemessen. Die Windrichtung wird mit Windfahnen erfasst.

Strahlung

Die Strahlung ist unter anderem ein wesentlicher Faktor für die Photosynthese der Pflanzen. Es gibt verschiedene Arten von Strahlung und es gibt auch verschiedenartige Strahlungsmessungen. Zumeist wird die sogenannte Globalstrahlung, das ist die Strahlung die direkt von der Sonne kommt, zusammen mit der Strahlung, die vom Himmel kommt, gemessen.

Niederschlag

Dieser Parameter ist bei allen Fragestellungen und Untersuchungen, die mit dem Wasserhaushalt zu tun haben, von zentraler Bedeutung. Die Erfassung des Niederschlags erfolgt für gewöhnlich mit Sensoren, die mit einer Wippe ausgestattet sind. Diese Wippen haben ein Auffanggefäß mit einem bestimmten Volumen. Ist die Wippe voll, kippt die Wippe und der Behälter auf der gegenüberliegenden Seite wird gefüllt. Diese Wippenausschläge werden gezählt und so die Menge des gefallenen Niederschlags erfasst.