1. Land, Menschen und Klimawandel
Autoren: | |
Publikation: | 18.10.2021 |
Herkunft: | Office for Climate Education |
Land ist endlich
Land ist da, wo wir leben. Land ist für uns überlebenswichtig, da es den Großteil der Nahrungsmittel, Futtermittel (Viehfutter), Textilfasern, Holz und Energie liefert. Heutzutage bewirtschaften die Menschen etwa drei Viertel der eisfreien Landfläche unseres Planeten (siehe Abb. 1). Die Art und Weise, wie das Land bewirtschaftet wird, hat nicht nur Auswirkungen auf die Lebensgrundlage von Milliarden von Menschen, sondern auch auf die natürlichen Landökosysteme. Letztere sind für die Aufrechterhaltung von Ökosystemdienstleistungen wichtig: saubere Luft und eine gute Bodenqualität, Schutz vor Hochwasser und Krankheiten, die Bestäubung von Pflanzen usw. Die Ressource Land ist allerdings endlich, und da die Weltbevölkerung wächst, sind wir Menschen auf das Land angewiesen wie nie zuvor. Wenn wir dem Land Schaden zufügen, sind die resultierenden Verluste groß und der ursprüngliche Zustand nur schwer wiederherzustellen.
Die wachsende Weltbevölkerung und die sich ändernden Lebensstile haben dazu geführt, dass wir die Landressourcen immer stärker beanspruchen. Heute wird weltweit 70% des Süßwassers in der Landwirtschaft verbraucht, und die Nahrungsmittelproduktion ist seit 1961 um etwa 30% gestiegen. Außerdem haben sich unsere Ernährungsgewohnheiten verändert – insbesondere in den letzten Jahrzehnten. Das hat dazu geführt, dass sich die Art und Weise, wie wir das Land für die Landwirtschaft nutzen, verändert hat. Unsere Ernährung ist heutzutage energiereicher: Sie enthält viel Fett, mit einem hohen Anteil an Pflanzenölen, Fleisch und Zucker. Diese Veränderungen in der Ernährung haben u. a. dazu beigetragen, dass etwa zwei Milliarden Erwachsene übergewichtig oder fettleibig sind. Dennoch sind immer noch rund 821 Millionen Menschen unterernährt, während auf der anderen Seite – im weltweiten Mittel – 25-30% der Lebensmittel verderben oder weggeworfen werden.
Abb. 1: Landnutzung (um 2015): Obwohl wir Menschen nur etwa 1% der gesamten eisfreien Landfläche besiedelt haben, nutzen wir einen Großteil der Landfläche für viele verschiedene Zwecke [1]. Zum Vergrößern auf das Bild klicken.
Land als Teil des Klimasystems
Das Land spielt eine sehr wichtige Rolle im Klimasystem: Die Landmassen tauschen Energie, Wasser, Aerosole und Treibhausgase mit der Atmosphäre und dem Ozean aus. Die dahinterliegenden Mechanismen sind teils natürlichen Ursprungs, teils menschengemacht. Seit der industriellen Revolution haben die Menschen allerdings den Austausch von Treibhausgasen zwischen Land, Ozean und Atmosphäre verändert: Sie haben riesige Mengen an Treibhausgasen in die Atmosphäre emittiert, was zur Erderwärmung geführt hat. Um den Klimawandel abzuschwächen, könnte das Land allerdings auch Teil der Lösung sein. Das Land ist nämlich nicht nur eine Quelle, sondern auch eine Senke von Treibhausgasen: Es kann Treibhausgase aus der Atmosphäre entfernen, hauptsächlich durch Photosynthese.
FÜR DEN SCHULUNTERRICHT
Suche Statistiken zum Fleischkonsum.
- Wie viel Kilogramm Fleisch isst jeder Bewohner deines Landes in einem Jahr?
- Vergleiche den Fleischkonsum deines Landes mit dem Fleischkonsum anderer Länder.
- Wie hat sich der Fleischkonsum in den letzten 10 bis 50 Jahren in deinem Land bzw. in der Welt verändert?
Finde Informationen zur Lebensmittelverschwendung.
- Wie viele Lebensmittel (in %) verkommen bzw. werden verschwendet?
- Überlege dir Möglichkeiten, die Verschwendung von Lebensmitteln zu verringern.
- Suche nach Apps und Initiativen zur Rettung von Lebensmitteln aus privaten Haushalten, Restaurants, Läden und Supermärkten.
Antwort: Foodsharing, Zu gut für die Tonne, Too Good To Go usw.
Der Klimawandel verändert die Landschaft
Menschliche Aktivitäten sind die Ursache für die Erderwärmung. Seit der vorindustriellen Zeit ist die mittlere Temperatur über der Land- und der Ozeanoberfläche angestiegen. Die Temperatur über dem Festland ist allerdings viel stärker angestiegen (um etwa 1,53°C seit 1850) als die globale mittlere Temperatur – also die Temperatur über dem Festland und dem Ozean zusammengenommen (Anstieg um etwa 0,87°C seit 1850) [2].
Es gibt zwei Ursachen für den Unterschied zwischen der Temperatur der Landoberfläche und der Temperatur der Ozeanoberfläche. Erstens: Das Land besteht hauptsächlich aus fester Materie und hat daher eine geringere Wärmekapazität als der Ozean, der aus flüssigem Wasser besteht. Das Land braucht weniger Energie, um seine Temperatur zu erhöhen. Zweitens: Wenn die Temperatur des Ozeans steigt, verdunstet mehr Wasser, was einen Kühleffekt zur Folge hat. Auf dem Land gibt es viel weniger Wasser, so dass die kühlende Wirkung der Verdunstung geringer ist.
Extreme Ereignisse wie Hitzewellen, Dürren und Starkregen gehören zu den zerstörerischsten Auswirkungen des Klimawandels an Land. Die Erderwärmung hat zu einer Zunahme der Häufigkeit und Intensität von extremen Ereignissen geführt. Auch Sand- und Staubstürme sind heftiger und treten häufiger auf. Dies ist vor allem auf die Ausweitung von Trockengebieten und die Wüstenbildung zurückzuführen.
Die Vegetation reagiert auf die Erderwärmung. In den letzten 30 Jahren wurde in Teilen Asiens, Europas, Südamerikas, im zentralen Nordamerika und im Südosten Australiens ein sogenanntes "Greening" der Vegetation beobachtet (eine Zunahme der Produktivität der Vegetation), was auf längere Vegetationsperioden zurückzuführen ist: Den Pflanzen steht mehr CO2 für die Photosynthese zur Verfügung. Außerdem setzen Landwirte andere Bewässerungs- und Düngemethoden ein.
In anderen Regionen – in Teilen Nordeurasiens, Nordamerikas, Zentralasiens und im Kongobecken – hat man das Gegenteil beobachtet: Das sogenannte "Browning" der Vegetation (ein Rückgang des Pflanzenwachstums bzw. das Absterben der Vegetation) ist größtenteils auf Wasserstress aufgrund von Klima- und Landnutzungsänderungen, aber auch auf Waldbrände und klimabedingte Dürren zurückzuführen. In manchen Gegenden verschieben sich sogar ganze Klimazonen. So werden zum Beispiel polare Klimazonen kleiner und aride Klimazonen größer.
Die Menschen verändern die Landsysteme
Wenn Land seine Bodenqualität, seine Vegetation, seine Wasserressourcen oder seine Fauna verliert, spricht man von Landdegradation. Im 20. Jahrhundert hat sich die Landdegradation beschleunigt Dies ist zum Teil auf die Zunahme von extremen Ereignissen wie Dürren und Überschwemmungen zurückzuführen, aber auch auf die veränderte Landnutzung durch die Menschen (Verstädterung, Entwaldung und intensive Landwirtschaft). Heutzutage ist etwa ein Viertel der Erdoberfläche von durch den Menschen verursachter Landdegradation betroffen. Durch den Klimawandel verursachte Landdegradation – wie Küstenerosion (die durch den Anstieg des Meeresspiegels noch verschlimmert wird), tauende Permafrostböden oder extreme Bodenerosion – kann zu erzwungener Migration, Konflikten und Armut führen.
Der Klimawandel verschärft die Landdegradation, insbesondere in niedrig gelegenen Gebieten, Flussdeltas, Trockengebieten und Permafrostgebieten. Das wirkt sich auf das Leben von Menschen auf der ganzen Welt aus, insbesondere aber auf Bevölkerungsgruppen in Südostasien, der Sahara, Nordafrika und dem Nahen Osten.
Wüstenbildung ist eine extreme Form der Landdegradation in ariden oder semiariden Gegenden. Zwischen 1980 und den 2000er Jahren lebten etwa 500 Millionen Menschen in von Wüstenbildung betroffenen Regionen. Die Wüstenbildung trägt zur Erderwärmung bei, weil die Vegetation, die CO2 aus der Atmosphäre absorbieren könnte, verschwunden ist. Andererseits erhöht der Rückgang der Vegetationsdecke die Albedo: Wüsten sind "weißer" als Wälder und reflektieren somit mehr Sonnenstrahlung als mit Vegetation bedecktes Land. Das führt zu einer Abkühlung.
Durch Entwaldung wird CO2 freigesetzt, und gleichzeitig ein Weg zunichte gemacht, durch den CO2 aus der Atmosphäre entfernt wird (Photosynthese). Die FAO schätzt, dass zwischen 1990 und 2019 weltweit etwa 420 Millionen Hektar Wald – das entspricht etwa der Hälfte der Fläche der USA – durch Entwaldung verloren gegangen sind, ein großer Teil davon durch die Umwandlung des Amazonas-Regenwaldes in landwirtschaftliche Nutzfläche. 2020 gingen weitere 10 Millionen Hektar verloren.
Über die Böden wird ständig Kohlenstoff zwischen dem Land und der Atmosphäre ausgetauscht. Heutzutage binden die Böden mehr Kohlenstoff als sie abgeben. Wenn das Land (insbesondere die Böden) jedoch degradiert wird, führt dies zu einem Nettoanstieg der Treibhausgasemissionen in der Atmosphäre.
Abb. 2: Treibhausgasemissionen, die durch die Landwirtschaft, die Forstwirtschaft und andere Landnutzung (AFOLU) sowie die Nahrungsmittelproduktion erzeugt werden [3].
FÜR DEN SCHULUNTERRICHT
- Nutze die Informationen der vorherigen Absätze, um eine Mindmap zum Thema "Wie verändern Menschen die Landschaft?" zu erstellen.
-
Zähle alle Gründe auf, die deutlich machen, weshalb das Festland und
seine Biodiversität wichtig sind für a) die
Menschen, b) Tiere und Pflanzen, c) das Klima der Erde.
Antwort: Regulierung des Wasserzyklus, Bestäubung, Nahrungsketten, Freizeit usw.
- Erkläre, weshalb der Anstieg der mittleren Lufttemperatur über der Landoberfläche fast doppelt so hoch ist wie der Anstieg der mittleren Lufttemperatur über der Land- und der Ozeanoberfläche zusammengenommen.
-
Nenne Wege, um Wüstenbildung zu bekämpfen. Recherchiere im Internet.
Antwort: Das Pflanzen von Bäumen und Büschen verringert die Lufttemperatur und erhöht die Luftfeuchtigkeit.
- Plane und mache ein Experiment, mit dem du zeigen kannst, dass sich eine Oberfläche mit geringer Albedo weniger aufheizt als eine Oberfläche mit hoher Albedo.
- Nenne 10 Wörter, die du mit der Wüste verbindest und schreibe mit diesen Wörtern ein Gedicht.
Auch wenn die Treibhausgasemissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wesentlich höher sind, tragen die Emissionen aus der Landwirtschaft ebenfalls zum Treibhauseffekt bei: Alle menschlichen Aktivitäten im Zusammenhang mit der Landnutzung sind für etwa 23% der gesamten anthropogenen Treibhausgasemissionen verantwortlich (Abb. 2).
Die drei wichtigsten Treibhausgase in der Landwirtschaft sind Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und Lachgas (= Distickstoffoxid, N2O). Methan und Lachgas sind eng mit der Landwirtschaft verknüpft und haben beide ein höheres Treibhauspotenzial als Kohlenstoffdioxid.
Die Hauptquellen für Methan in der Landwirtschaft sind der Reisanbau und die Viehzucht, während Lachgas vor allem durch den massiven Einsatz von Gülle und Kunstdünger entsteht. Zwischen 2007 und 2016 haben die menschlichen Aktivitäten im Landwirtschaftssektor zu etwa 13% der Kohlenstoffdioxid-, 44% der Methan- und 81% der Lachgasemissionen beigetragen.
Unser Ernährungssystem ist eng mit der Landwirtschaft verknüpft. Es umfasst die Herstellung, den Transport und die Verarbeitung von Nahrungsmitteln, den Einzelhandel, sowie den Verbrauch und den Abfall von Nahrungsmitteln. Das gesamte Ernährungssystem ist für 21-37% der anthropogenen Netto-Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Emissionen werden in der Zukunft voraussichtlich noch steigen, da die Bevölkerungszahl und die Einkommen steigen, und sich auch das Verbraucherverhalten und die Lebensstile weiter verändern werden.
Der Klimawandel wirkt sich insbesondere auch auf die Ernährungssicherheit aus. Veränderte Niederschlagsmuster, häufigere extreme Ereignisse und höhere Temperaturen führen in Regionen mit niedrigen Breitengraden zu geringeren Ernteerträgen (z. B. von Mais und Weizen). In Afrika hat der Klimawandel zu einem geringeren Wachstum der Nutztiere und einer verminderten Produktivität der Beweidungssysteme geführt. Dafür sind in einigen Regionen mit höheren Breitengraden die Ernteerträge mancher Nutzpflanzen gestiegen (z. B. Mais, Weizen und Zuckerrüben).
FÜR DEN SCHULUNTERRICHT
- Schlage nach, wie groß die Treibhauspotenziale von Methan, Lachgas (Distickstoffoxid) und Kohlenstoffdioxid sind.
- Nenne und erkläre die Hauptquellen von Methan in der Landwirtschaft.
-
Diskutiert das Für und Wider der
Weidehaltung von Rindern sowie die Frage, wie die Tiere gehalten werden
sollten, um die Umwelt und das Klima möglichst wenig zu beeinträchtigen.
Diskutiert insbesondere darüber, ob es die beste Lösung wäre, überhaupt
keine Viehhaltung zu betreiben.
Für Hintergrundinformationen könnt ihr euch die TED-Konferenz des simbabwischen Ökologen Allan Savory anschauen (auf Englisch).
- Finde heraus, welche Nutzpflanzen, Gemüse und Früchte in deiner Region bzw. deinem Land angebaut werden.
- Welche haben eine hohe Nährstoffaufnahme und benötigen viel Dünger (= welche sind sogenannte Starkzehrer)?
- Welche müssen bewässert werden?
- Finde heraus, ob es Nutzpflanzen gibt, die aufgrund des Klimawandels erst seit kurzem angebaut werden (z. B. Trauben zur Herstellung von Sekt in England).
Von Kohlenstoffdioxiddüngung (CO2-Düngung) spricht man, wenn der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre die Photosyntheserate der Pflanzen erhöht.
- Erläutere, warum die CO2-Düngung eine CO2-Senke ist.
- Diskutiert über die Aussage (ein typischer Einwand von
Klimaskeptikern): "Mit steigender CO2-Konzentration in der
Atmosphäre steigen auch die Ernteerträge. Die Erderwärmung ist daher
gut für die Beseitigung des Hungers."
Hinweis 1: Mehr CO2 führt zu mehr Biomasse. Die Nährstoffmenge steigt allerdings nicht (die Nährstoffmenge pro Kilogramm Biomasse nimmt ab).
Hinweis 2: Auch wenn man meinen könnte, dass mehr Biomasse ein positiver Effekt ist: Denkt an all die negativen Auswirkungen einer höheren CO2-Konzentration in der Atmosphäre (höhere Temperatur, Anstieg des Meeresspiegels usw.).
- Stelle dir vor, du wärst ein Wissenschaftler/eine Wissenschaftlerin: Wie würdest du das Fortschreiten der Wüstenbildung und der Entwaldung oder das Tauen der Permafrostböden überwachen?
Zukünftige Auswirkungen des Klimawandels auf das Land
Das Land ist eine wichtige Ressource, die aufgrund konkurrierender Anforderungen unter Druck steht. Der Klimawandel verschärft diese schwierige Situation noch. Steigende Bevölkerungszahlen, ein verändertes Verbraucherverhalten und der Klimawandel führen zu einer erhöhten Nachfrage nach Nahrungsmitteln, Futtermitteln und Wasser. Diese Veränderungen haben große Auswirkungen u. a. auf die Biodiversität und die Ökosystemdienstleistungen, und damit auf die Ernährungssicherheit und die Verfügbarkeit von Trinkwasser.
Die Auswirkungen auf die Menschen werden je nach Region unterschiedlich ausfallen. Mit zunehmender Erderwärmung werden Häufigkeit, Intensität und Dauer von hitzebedingten extremen Ereignissen zunehmen, insbesondere im Mittelmeerraum und im südlichen Afrika. Nordamerika, Südamerika, der Mittelmeerraum, das südliche Afrika und Zentralasien könnten zunehmend von Waldbränden betroffen sein. In tropischen Regionen könnte die Erderwärmung bis zum Ende des 21. Jahrhunderts zu noch nie dagewesenen klimatischen Bedingungen führen und einige Regionen unbewohnbar machen.
In Trockengebieten werden der Klimawandel und die Wüstenbildung zu einem allgemeinen Rückgang der Produktivität von Ackerbau und Viehzucht führen, die Zusammensetzung der Pflanzenarten verändern und die Biodiversität verringern. In Asien und Afrika wird die Zahl der Menschen, die von der zunehmenden Wüstenbildung bedroht sind, voraussichtlich am höchsten sein. Die Tropen und Subtropen werden den Prognosen zufolge am stärksten vom Rückgang der Ernteerträge bedroht sein.
Der Klimawandel wird höchstwahrscheinlich auch die umweltbedingte Migration verstärken (aufgrund von Nahrungsmittel- und Wassermangel, Landdegradation usw.), und zwar innerhalb von Ländern und über Grenzen hinweg. Durch die vermehrten Umsiedlungen steigt die Wahrscheinlichkeit von Konflikten. Frauen, Kinder, ältere und arme Menschen sind am stärksten von den negativen Auswirkungen des Klimawandels bedroht.
KURZ ZUSAMMENGEFASST
- Das Land sichert uns Nahrung, Süßwasser, eine Lebensgrundlage, Wohlbefinden und Biodiversität.
- Der Mensch nutzt mehr als 70% der eisfreien Landfläche der Erde.
- Das Land spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Klimas.
- Seit der vorindustriellen Zeit ist die durchschnittliche Temperatur an der Landoberfläche fast doppelt so stark angestiegen wie die durchschnittliche Temperatur an der Oberfläche von Land und Ozean zusammengenommen.
- Veränderungen in der Landnutzung haben zu einem Anstieg der Netto-Treibhausgasemissionen und zum Verlust natürlicher Ökosysteme beigetragen.
- Der Klimawandel wirkt sich auf die Ernährungssicherheit, die Landökosysteme und die Biodiversität aus und trägt zur Wüstenbildung und Landdegradation bei.
Fußnoten
1: Quelle: UN Food and Agriculture Organization (FAO, Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen); Autoren der Abbildung: Hannah Ritchie und Max Roser (2019), CC-BY, nach einer Infografik von Azote
2: Siehe dazu auch: "Entwicklung der Temperatur auf der Erde", Abb. 6.
3: Angepasst aus "Citoyens pour le Climat".
Abb. 3: Dunkle Erdhummel an Lavendel, Foto und © Jenny Schlüpmann
Letzte Aktualisierung: 19.9.2024