Auswirkungen des Klimawandels auf den Bereich Natürliche Umwelt im Ostseeraum (Baltic Sea Region - BSR)

In der Vergangenheit haben die Ökosysteme in der natürlichen Umwelt gezeigt, dass sie sich an Klimaänderungen anpassen können, auch wenn die Natur niemals zuvor so stark vom Menschen beeinflusst wurde wie es derzeit der Fall ist (IPCC, 2007a). Im 21. Jahrhundert könnte die Fähigkeit der Ökosysteme, sich auf natürliche Art und Weise an Veränderungen anzupassen, möglicherweise durch Störungen im Hinblick auf klimatische und andere globale Ursachen überschritten werden (ebenda).

Auf einige wichtige Auswirkungen des Klimawandels auf die natürliche Umwelt wird in diesem Abschnitt eingegangen. So soll sich zum Beispiel die Artenvielfalt in Europa sowohl durch das Aussterben einiger Arten verändern als auch durch das Auftreten neuer Arten (EEA, 2008). Die Nettoprimärproduktion und der organische Kohlenstoffgehalt im Boden sollen sich in der BSR mit fortschreitendem Klimawandel verändern. Im gesamten Ostseeraum soll die Nettoprimärproduktion in der Regel ansteigen (Fronzek und Carter, 2007). Der organische Kohlenstoffgehalt in Anbau- und Weidelandflächen soll sich allerdings in den einzelnen Regionen unterschiedlich stark entwickeln (Smith et al., 2005). In diesem Abschnitt wird anhand der Bewertungen der zukünftigen Risiken in Schweden (Fallsvik et al., 2007) auch auf die direkten Auswirkungen des Klimawandels auf Bodenbewegungen eingegangen.

Die Zusammenfassung der Auswirkungen auf den Bereich Natürliche Umwelt wird in Tabelle 1 dargestellt. Um weiterführende Informationen zu jedem Unterabschnitt und zu bestimmten Studien zu erhalten, klicken Sie bitte auf die Links unterhalb der Tabelle. Tipps, wie Sie die in der Tabelle enthaltenen Informationen interpretieren, finden Sie im schwedischen Beispiel auf der rechten Seite (in Englisch).

Tabelle 1. Die Auswirkungen des Klimawandels auf den Bereich Natürliche Umwelt in den Ländern des Projektes BalticClimate – Eine Zusammenfassung der allgemeinen Prognosen für die ermittelten Auswirkungsszenarien auf Basis verschiedener wissenschaftlicher Studien
(↑↑ Deutlicher Anstieg; ↑ Leichter Anstieg; ↓↓ Deutlicher Rückgang; ↓ Leichter Rückgang; ○ Keine oder unwesentliche Veränderung; ~ Ergebnis sehr unsicher; ~↑ Ergebnis unsicher, Tendenz steigend; ~↓ Ergebnis unsicher, Tendenz fallend; ─ Nicht in der Analyse enthalten) 

Auswirkungen des Klimawandels auf: SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Auftreten neuer Pflanzenarten ↑↑ ↑↑ ↑↑
Sterben von Pflanzenarten ↑↑
Erosion ↑ und ↓
Schluchtbildung ↑ und ↓
Erdrutsch
Schlammfluss ↑ und ↓
Organischer Kohlenstoffgehalt in Anbauflächen Im Norden ↓↓, im Süden ↑ Im Norden ↓↓, im Süden ↑ ↑↑
Organischer Kohlenstoffgehalt in Weidelandflächen ↑↑ Im Westen ↑↑, im Osten ↓ ↑↑ 

Weiterführende Informationenzu den Auswirkungsszenarien, zusammengestellt aus verschiedenen wissenschaftlichen Studien, finden Sie in folgenden Unterabschnitten:

Artenvielfalt - Pflanzen (Auftreten und Sterben neuer Arten) (Europa)
Ausbreitung von Reptilien und Amphibien (Europa)
Bodenverhältnisse (Erosion, Schluchtbildungen, Erdrutsch- und Schlammflussrisiken) (Schweden)
Organischer Kohlenstoff (Europa ohne Ostseeraum)

 

Artenvielfalt - Pflanzen (Europa)

Die prognostizierten Veränderungen der Anzahl an Pflanzenarten werden im Bericht der EEA (2008) angeschnitten. Dieser Bericht beruht auf einer Studie von Bakkenes et al. (2006). Bakkenes et al. (2006) verwendeten in ihrer Beurteilung der Artenvielfalt Indikatoren, die dem sog. Natural Capital Index ähnlich sind. Die Indikatoren des Natural Capital Index spiegeln die Entwicklungen der Artenvielfalt wider. Das sog. Integrated Model to Assess the Global Environment (IMAGE) wurde für die Analyse verwendet. Das Modell IMAGE wurde zusammen mit dem Modell EUROMOVE verwendet. Bei EUROMOVE handelt es sich um ein ökologisches Modell für die Vegetation in Europa. Die Modellierung der Auswirkungen beruhte auf dem Klimaszenario HadCM2 A2.

Die Artenvielfalt bei Pflanzen soll sich mit fortschreitendem Klimawandel in zweierlei Hinsicht ändern, einerseits durch das Aussterben von Pflanzenarten und andererseits durch das Auftreten neuer Pflanzenarten. Im Vergleich zu den übrigen Ländern Europas sollen in allen Ländern der BSR (mit Ausnahme von Deutschland) allgemein weniger Pfalnzenarten aussterben (Abbildung 1). In einigen Regionen der BSR sollen überhaupt keine Arten aussterben, wohingegen in anderen 1-50 Arten aussterben sollen. In Deutschland wird dieser Wert voraussichtlich noch höher liegen. Der Wert liegt hier je nach Region zwischen 1 und >200 Arten.

Die Anzahl neu auftretender Pflanzenarten ist in Schweden und Finnland gegenüber vielen anderen Regionen in Europa besonders hoch. Je nach Region liegt der Wert zwischen 1 und 200 neuen Arten. Die Simulationen für andere Länder der BSR zeigen je nach Region 1 bis 150 neue Arten. Generell gibt es sehr große Unterschiede im Hinblick auf das Auftreten neuer Pflanzenarten in den unterschiedlichen Regionen der BSR. Jedoch sollen in den meisten Regionen 1-25 neue Arten auftreten. Eine allgemeine Projektion der zukünftigen Artenvielfalt bei Pflanzen im Ostseeraum wird in Tabelle 2 und Tabelle 3 dargestellt. Sie beruht auf den Ergebnissen der EEA (2008).

Abbildung 1. Prognostizierte Veränderungen der Anzahl an Pflanzenarten im Jahr 2050 gegenüber dem Vergleichsjahr 2000 auf der Grundlage des Klimaszenarios HadCM2 A2 (Karte 5.30 in EEA (2008) nach Bakkenes et al 2006) (klicken Sie zur vergrößerten Darstellung auf die Abbildung)

Table 2. Allgemeine Prognose für das Auftreten neuer Pflanzenarten in der BSR
(↑↑ Deutlicher Anstieg; ↑↑ Leichter Anstieg; ─ Nicht in der Analyse enthalten)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Veränderung ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

 
Tabelle 3. Allgemeine Prognose für das Artensterben bei Pflanzen in der BSR
(↑↑ Deutlicher Anstieg; ↑ Leichter Anstieg; ─ Nicht in der Analyse enthalten) 

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Veränderung ↑↑ 

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Ausbreitung von Reptilien und Amphibien (Europa)

In dem Bericht der EEA (2008) sind die Modellierungsergebnisse zu den Auswirkungen des Klimawandels auf Reptilien und Amphibien in Europa enthalten. Diese Ergebnisse beruhen auf Araújo et al. (2006). Die zukünftige Ausbreitung der Arten wurde von Araújo et al. (2006) durch die Verwendung von vier Verfahren (sog. Generalized Linear Models (GLM), sog. Generalized Additive Models (GAM), sog. Classification Tree Analysis (CTA) und sog. Feed-Forward Artificial Neural Networks (ANN)) nachgebildet. Die Projektionen in Abbildung 2 beruhen auf dem Klimaszenario HadCM3 SRES A2.

Abbildung 2 stellt die gegenwärtige Artenanzahl und den Prozentsatz der gleichbleibenden Artenausbreitung im Jahr 2050 dar. Allgemein soll die Artenanzahl in der BSR im Jahr 2050 zu 80 bis 100% stabil bleiben. Für die nördlichen Regionen von Schweden und Finnland liegt dieser Prozentsatz jedoch zwischen 60 und 80%. 

Abbildung 2. Prognostizierte Auswirkung des Klimawandels auf die Ausbreitung von Reptilien und Amphibien im Jahr 2050 gegenüber der gegenwärtigen Situation (Karte 5.31 im EEA (2008), Quelle: Bakkenes, 2007, nach Araújo et al. 2006) (klicken Sie zur vergrößerten Darstellung auf die Abbildung)

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Bodenverhältnisse (Schweden)

Fallsvik et al. (2007) haben die zukünftigen Projektionen der Erosionen, Schluchtbildungen, Erdrutsch- und Schlammflussgefahren für Schweden im Zeitraum 2071-2100 gegenüber dem Vergleichszeitraum 1961-1990 (RCA0/RCA3 auf der Grundlage des Szenarios ECHAM4 A2) untersucht. Das Modell HBV wurde für die Abflussberechnungen verwendet. Die Analyse wurde lediglich für Regionen durchgeführt, die gegenüber Erosionen, Schluchtbildungen, Erdrutsch- und Schlammflussgefahren verwundbar sind. Eine allgemeine Projektion der zukünftigen Erosions-, Schluchtbildungs-, Erdrutsch- und Schlammflussgefahren in Schweden wird in Tabelle 4, Tabelle 5, Tabelle 6 und Tabelle 7 dargestellt. Sie beruht auf den Ergebnissen in Fallsvik et al. (2007).

Die Erosionsgefahr soll sich in vielen der analysierten Regionen ändern. Sowohl für die Südwestküste als auch für Teile der Nordostküste wird eine erhöhte Erosionsgefahr simuliert. Allerdings soll in einigen Regionen Ostschwedens die Erosionsgefahr abnehmen.

Tabelle 4. Allgemeine Prognose für die Erosionsneigung
(↑ Leichter Anstieg; ↓ Leichter Rückgang; ─ Nicht in der Analyse enthalten)

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Veränderung ↑und ↓ ─ 


Die prognostizierte Änderung der Schluchtbildung wies die gleiche Tendenz wie die Erosionsneigung auf: An der Südwestküste und der Nordostküste muss mit einer erhöhten Schluchtbildungsgefahr gerechnet werden.

Tabelle 5. Allgemeine Prognose für die Schluchtbildung
(↑ Leichter Anstieg; ↓ Leichter Rückgang; ─ Nicht in der Analyse enthalten)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Veränderung ↑und ↓ ─ 


Die Erdrutschgefahr soll bis auf wenige Regionen in Ostschweden in fast allen analysierten Regionen ansteigen. In Ostschweden soll die Gefahr entweder zurückgehen oder unverändert bleiben
.

Tabelle 6. Allgemeine Prognose für die Erdrutschgefahr
(↑ Leichter Anstieg; ↓ ─ Nicht in der Analyse enthalten)

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Veränderung ─ 


Die Schlammflussgefahr soll in der Nordwesthälfte Schwedens zunehmen. In mehr als der Hälfte der analysierten Region soll die Schlammflussgefahr ansteigen.

 Tabelle 7. Allgemeine Prognose für die Schlammflussgefahr
(↑ Leichter Anstieg; ↓ Leichter Rückgang; ─ Nicht in der Analyse enthalten)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Veränderung ↑und ↓ ─ 

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Organischer Kohlenstoff (Europa ohne Ostseeraum)

Smith et al. (2005) beurteilten anhand des Klimaszenarios HadCM3 A2 die zukünftigen Veränderungen des organischen Kohlenstoffgehalts (soil organic carbon, SOC). Ein zweckbestimmtes, prozessorientiertes SOC-Modell wurde zusammen mit modernsten Datenbanken zu Szenarien für die Bereiche Bodenverhältnisse, Klimawandel, veränderte Bodennutzung und Technologiewechsel verwendet, um den zukünftigen organischen Kohlenstoffgehalt in Weideland- und Anbauflächen zu untersuchen. Das Kohlenstoffmodell Rothamsted wurde für die Berechnungen der Änderungen des Kohlenstoffgehalts im Boden auf einem europäischen Rasterfeld angewandt. Darüber hinaus wurden klimawandelspezifische Daten aus vier globalen sog. General Circulation Models verwendet, die auf vier SRES Emissionsszenarien beruhen. Die Berechnungen der Nettoprimärproduktion (NPP) erfolgten auf der Grundlage des Modells Lund-Potsdam-Jena. Die veränderte Bodennutzung beruhte auf dem Szenario SRES A2.

Schweden, Finnland und Deutschland sind neben anderen mittel- und südeuropäischen Ländern in dieser Studie untersucht worden. Das Ergebnis zeigt, dass sich der organische Kohlenstoffgehalt in schwedischen und finnischen Anbauflächen unterschiedlich stark verändern soll (Abbildung 3). In den nördlichen Regionen sollen die größten Rückgänge verzeichnet werden. In einigen Regionen soll der Rückgang pro Hektar 10-15 Tonnen Kohlenstoff betragen. In den südlichen Region Schwedens und Finnlands soll der organische Kohlenstoffgehalt um 10 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar steigen. Der organische Kohlenstoffgehalt in den Anbauflächen in Deutschland soll für fast alle Regionen ansteigen, auch wenn in einem sehr kleinen Bereich in Ostdeutschland der organische Kohlenstoffgehalt zurückgehen soll. Die Änderungen in Deutschland liegen je nach Region zwischen -2 und >20 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar. Ein allgemeine Projektion zukünftiger Werte an organischem Kohlenstoffgehalt im Boden der BSR wird in Tabelle 8 und Tabelle 9 dargestellt. Sie beruht auf den Ergebnissen in Smith et al. (2005).

Abbildung 3. Unterschiede der durchschnittlichen organischen Kohlenstoffgehalte in Anbauflächen im Jahr 2080 gegenüber dem Vergleichsjahr 1990, Auswirkungen des Klimawandels, NPP und Technologie (Abb. 7c in Smith et al. (2005))

Tabelle 8. Allgemeine Prognose für den organischen Kohlenstoffgehalt in Anbauflächen
(↑↑ Deutlicher Anstieg; ↑ Leichter Anstieg; ↓↓ Deutlicher Rückgang; ─ Nicht in der Analyse enthalten)

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Veränderung Im Norden ↓↓, im Süden ↑ Im Norden ↓↓, im Süden ↑ ↑↑ 


Die prognostizierte Änderung des organischen Kohlenstoffgehaltes in Weidelandflächen zeigt, dass sich der organische Kohlenstoffgehalt in allen analysierten Regionen in Schweden, Finnland und Deutschland in Zukunft erhöhen soll. Eine Ausnahme bildet Ostfinnland (Abbildung 4).

Abbildung 4. Unterschiede der durchschnittlichen organischen Kohlenstoffgehalte in Weidelandflächen im Jahr 2080 gegenüber dem Vergleichsjahr 1990, Auswirkungen des Klimawandels, NPP und Technologie (Abb. 7d in Smith et al. (2005))

Tabelle 9. Allgemeine Prognose für den organischen Kohlenstoffgehalt in Weidelandflächen
( Deutlicher Anstieg; ↑↑ Leichter Anstieg; ─ Nicht in der Analyse enthalten)↓ 

  SWE FIN EST LAT LIT RU GER
Veränderung ↑↑ Im Westen ↑↑, im Osten ↓ ↑↑ 

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