Die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf die Böden der winterfeuchten Subtropen

Inhalt

Abbildungen

Tabellen

1 Einleitung

2 Der anthropogene Klimawandel

3 Die Ökozone der winterfeuchten Subtropen
3.1 Lage
3.2 Klima
3.3 Vegetation und Tierwelt
3.4 Geomorphologie und Geologie

4 Bodenbildung in den winterfeuchten Subtropen
4.1 Bodenbildende Prozesse
4.2 Bodeneinheiten und ausgewählte Bodenarten

5 Der anthropogene Klimawandel in den winterfeuchten Subtropen
5.1 Temperatur- und Niederschlagstrends
5.2 Wald- und Buschbrände - eine charakteristische Auswirkung
5.3 Verstärkte Bodenerosion
5.4 Weitere Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels

6 Zusammenfassung

Literatur

Abbildungen

Abb. 1: Schematische Darstellung des Treibhauseffekts

Abb. 2: Herkunft und Anteile der Treibhausgase

Abb. 3: Die Lage der winterfeuchten Subtropen

Abb. 4: Klimadiagramme aller Teilgebiete

Abb. 5: Nettoprimärproduktion verschiedener Ökozonen

Abb. 6: Catena in einer Karstlandschaft

Abb. 7: Lithic Leptosol

Abb. 8: Chromic Cambisol

Abb. 9: Calcisol

Abb. 10: Solonetz

Abb. 11: Trend der Sommertemperaturen im Mittelmeergebiet

Abb. 12: Trend der Wintertemperaturen im Mittelmeergebiet

Abb. 13: Buschbrand in Südaustralien 2008

Abb. 14: Bodenerosion auf Sithonia, Griechenland 2005

Tabellen

Tab. 1: Reliefklassen der winterfeuchten Subtropen

Tab. 2: Verbreitung von Bodeneinheiten in den Winterfeuchten Subtropen

1 Einleitung

In der aktuellen öffentlichen Diskussion treten vermehrt Berichte über die immer weniger zu leugnenden Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels auf, die sich regional in unterschiedlicher Art und Weise äußern. In dieser Arbeit soll folgende Fragestellung geklärt werden: Welche Folgen hat der anthropogene Klimawandel auf die Klimazone der winterfeuchten Subtropen? Hierbei soll ein besonderes Augenmerk auf die Böden gerichtet werden.

Zunächst werden dafür der allgemeine Begriff des anthropogenen Klimawandels sowie dessen Ursachen, Nachweis und globale Auswirkungen geklärt, bevor im dritten Kapitel ein Überblick über den Untersuchungsraum der winterfeuchten Subtropen erfolgt, aufgeschlüsselt nach Lage und bodenbildenden Faktoren. Diese Analyse bildet die Grundlage für die Vorstellung wichtiger bodenbildender Prozesse sowie der dadurch entstandenen, beziehungsweise fortlaufend entstehenden Bodeneinheiten und ausgewählten Bodenarten. Anschließend werden die spezifischen Ausprägungen des anthropogenen Klimawandels in den winterfeuchten Subtropen herausgearbeitet. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Bodenerosion. Abschließend werden die Ergebnisse in einer Zusammenfassung kurz und bündig festgehalten.

2 Der anthropogene Klimawandel

Bevor auf den Untersuchungsraum der winterfeuchten Subtropen eingegangen wird, soll an dieser Stelle zuerst der allgemeine Begriff des anthropogenen Klimawandels geklärt werden. Es stellen sich also die Fragen nach der begrifflichen Abgrenzung, seinen Ursachen sowie Nachweis und die Folgen auf globaler Ebene.

Der Begriff Klima beschreibt den Zustand der Atmosphäre über einen längeren Zeitraum hinweg. Die World Meteorological Organisation spricht erst ab etwa 30 Jahren von Klima (HARTMANN 2004: 3). Zusätzlich zu der zeitlichen Dimension tritt hier auch die räumliche auf. So wird mit dem allgemeinen Begriff „Klima“ zumeist eine große räumliche Ausdehnung assoziiert. Handelt es sich um kleine räumliche Einheiten, wie beispielsweise Städte, so wird vom Mikroklima gesprochen.

Der Klimawandel ist ein in den letzten Jahren in der Öffentlichkeit sehr umstrittenes Thema. Hierbei richtet die öffentliche Diskussion ihr Augenmerk allerdings stärker auf den so genannten anthropogenen Klimawandel. Fest steht, dass sich das Klima seit jeher stets verändert hat. Zu einem Wandel kommt es sowohl durch natürliche als auch durch anthropogene Einflüsse. So sind eine Veränderung der Intensität der Sonneneinstrahlung, Vulkanaktivität und Meteoriteneinschläge bereits in der Geschichte Ursachen für Klimaveränderungen gewesen (BUBENZER & RADTKE 2007: 19f.). Durch verschiedene Untersuchungen - am häufigsten verwendet sind Analysen von Eisbohrkernen - konnten sowohl Warm- als auch Kaltperioden ermittelt werden. Zu einer Erwärmung der Erde kommt es primär durch den Vorgang des Treibhauseffekts auf Grund von Änderungen im Strahlungshaushalt der Erde (MÜLLER & MÜLLER 2010). Dieser ist schematisch in Abbildung 1 dargestellt.

Dabei werden die bereits von der Erde reflektierten Sonnenstrahlen durch Spurengase, Wasserdampf und Aerosole teilweise wieder reflektiert. Die durch die Strahlen transportierte Energie in Form von Wärme wird also nicht ins Weltall abgestrahlt sondern in der Atmosphäre gehalten. Die Folge ist eine Erwärmung. Je mehr Spurengase in der Atmosphäre enthalten sind, desto mehr Strahlen werden reflektiert und desto wärmer wird es.

Mit der industriellen Entwicklung, also zirka seit dem ausgehenden 18. Jahrhundert, wird der Einfluss des Menschen auf das globale Klima stets stärker, weshalb heute die Unterteilung zwischen natürlichem und anthropogenem Treibhauseffekt vorgenommen wird. Vielfach wird der hohe Wirkungsgrad des menschlichen Einflusses auf das Klima angezweifelt. Dies soll hier nur kurz erwähnt sein, denn auf die Diskussion um die Existenz des anthropogenen Klimawandels wird im Folgenden nicht weiter eingegangen werden. Besagte Diskussion wurde im Referat „Ursachen und Nachweis des anthropogenen Klimawandels“ im Rahmen des Moduls „Physische Geographie I“ detailliert geführt. Ausgangspunkt folgender Untersuchungen ist die durch die Referenten begründete Annahme von der Existenz des anthropogenen Klimawandels. Nach HARTMANN (2004: 4) ist dieser zumindest für die Zeit ab 1976 nicht mehr zu leugnen. Zu dieser Einschätzung gelangt er auf Grund von detaillierten Klimasimulationen des Institutes für Atmosphärenphysik in Moskau sowie des Max-Planck- Institutes für Meteorologie in Hamburg.

Die Ursachen des anthropogenen Klimawandels sind unterschiedlichster Art. Starken Einfluss haben so zum Beispiel die Umwandlung von Natur- in Kulturlandschaften durch Veränderungen in der Land- und Weidewirtschaft, Rodung, Bebauung sowie die Nutzung fossiler Rohstoffe (MÜLLER & MÜLLER 2010). Im Zentrum der derzeitigen Untersuchungen steht jedoch meist die Emission der bereits erwähnten Spurengase, also Kohlendioxid, Methan, Ozon, Distickstoffoxid sowie Chlor-Fluor-Karbonate. Die Konzentration dieser Gase nimmt durch den menschlichen Einfluss zu. Hier ist als Beispiel der Anstieg von atmosphärischem CO2 zu nennen, welches durch das Verbrennen der fossilen Brennstoffe

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Schematische Darstellung des Treibhauseffekts (Quelle: SCHWARZ et al.2008: 4)

Kohle, Erdöl und -gas freigesetzt wird. Besonders deutlich wird dies in Abbildung 2, die den Anstieg der Emissionen von Spurengasen zwischen 1970 und 2004 darstellt. Wie zu erkennen, ist der weitaus größte Teil der Emissionen auf die Nutzung fossiler Brennstoffe zurückzuführen.

Der Bericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) aus dem Jahr 2000 zeigt auf, dass die Auswirkungen des Klimawandels bereits heute in den unterschiedlichsten Regionen der Erde erkennbar sind, und dieser so mit Nichten ein Problem der Zukunft darstellt. Besonders deutlich wird dies an Hand der Gletscherschmelze. Aber auch das Abtauen des Permafrostbodens sowie große Teile der Arktis, Grönlands und der Antarktis sind unverkennbar. Laut Aussage des Umweltbundesamtes sank die Schneebedeckung auf der Nordhalbkugel seit 1960 um 10% (UBA 2004: 2). Der Anstieg des Meeresspiegels bedroht bereits heutzutage viele Inselstaaten und Küstenregionen. Dieser ist im 20. Jahrhundert um 12 bis 22 cm angestiegen (SCHWARZ et al.2008: 6). Besonders betroffen sind Länder im Indischen und Pazifischen Ozean. So haben die Malediven, Tuvalu und weitere Staaten als

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Herkunft und Anteile der Treibhausgase (Quelle: IPCC 2007: o.S.)

Reaktion auf die Auswirkungen des anthropogenen Klimawandels Notfallpläne zur Umsiedlung ihrer Bevölkerung erstellt. Eine weitere Konsequenz der Erderwärmung stellt die Ausdehnung tropischer und subtropischer Flora und Fauna in vormals zu kühle Regionen der gemäßigten Breiten dar. Folglich wird auch der Lebensraum für (sub-)polare Lebensformen zunehmend eingeschränkt bzw. geht gänzlich verloren. Intensive Dürre- und Regenperioden nehmen erwiesenermaßen zu. Ähnliche Beobachtungen bieten andere Wetterextreme wie Tornados, Hurrikane und Orkanstürme. Wie ihr gehäuftes Auftreten mit dem anthropogenen Einfluss zusammenhängt, konnte allerdings bislang noch nicht zweifelsfrei geklärt werden (DIETZ 2006: 7).

Die durch den anthropogenen Klimawandel hervorgerufene Erwärmung ist auf der gesamten Erde festzustellen. Allerdings sind seine Ursachen und Auswirkungen regional unterschiedlich. Welche Folgen der Klimawandel für die Klimazone der winterfeuchten Subtropen hat wird in dieser Arbeit dargelegt. Im folgenden Kapitel wird ein allgemeiner Überblick über den Untersuchungsraum gegeben.

3 Die Ökozone der winterfeuchten Subtropen

3.1 Lage

Die winterfeuchten Subtropen nehmen mit einer Fläche von gut 2,5 Mio. km² nur 1,7% der Landmasse ein und stellen somit nicht nur die kleinste Ökozone dar, sondern sind darüber hinaus auch „am stärksten zerstückelt“ (SCHULTZ 2000: 313). Wie die Karte in Abbildung 3 zeigt, bestehen die winterfeuchten Subtropen aus fünf voneinander isolierten Teilgebieten: dem Mittelmeerraum, Kalifornien, Mittelchile, Südafrika sowie dem zweigeteilten Gebiet Süd- und Südwestaustralien. Diese Regionen nehmen meist nur schmale Küstenstreifen ein und liegen jeweils zwischen 30° und 40° geographischer Breite an den Westseiten der Kontinente. Aufgrund der Tatsache, dass der Mittelmeerraum das mit Abstand größte Teilgebiet darstellt, wird der Terminus „mediterrane Subtropen“ häufig als Synonym für die winterfeuchten Subtropen verwendet und somit auf alle Teilbereiche der Ökozone übertragen.

Die Abgrenzung der einzelnen Teilgebiete von den angrenzenden Ökozonen ist problematisch und umstritten, da ihr verschiedene Kriterien zu Grunde gelegt werden können. Im Folgenden sollen die Grenzen anhand von Klimadaten festgelegt werden, wobei die exakten Schwellenwerte im nächsten Teilkapitel erläutert werden. Eine weitere Schwierigkeit besteht in dem unterschiedlichen Grad der Übereinstimmung zwischen den Regionen. So gibt es beispielsweise zwischen Kalifornien und Mittelchile sowie Australien und Südafrika größere Übereinstimmungen hinsichtlich Geomorphologie, Klima und Vegetation als zwischen anderen Teilgebieten, was natürlich die Frage nach sich zieht, ob eine Zusammenfassung der fünf Gebiete überhaupt gerechtfertigt ist. Werden jedoch die großen Entfernungen zwischen den einzelnen Teilen der winterfeuchten Subtropen berücksichtigt, kommt den Gemeinsamkeiten eine deutlich größere Gewichtung zu als den Unterschieden, die in ihrer Bedeutung abgeschwächt werden. Folglich ist die Vereinigung der oben aufgezählten Gebiete zu einer eigenständigen Ökozone durchaus plausibel (SCHULTZ 2000: 314f.).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Die Lage der winterfeuchten Subtropen (Quelle: GLASER 2006: o.S.)

3.2 Klima

Das Klima der winterfeuchten Subtropen ist maßgeblich durch jahreszeitliche Unterschiede geprägt. Einerseits unterliegen die Teilgebiete im Sommer dem Einfluss der subtropisch- randtropischen Hochdruckgebiete, was Strahlungswetter und Trockenheit zur Folge hat. Auf der anderen Seite verschieben sich die planetarischen Luftdruckgürtel im Winter in Richtung Äquator, wodurch sich im Bereich der mediterranen Subtropen das zyklonale Wettergeschehen der mittleren Breiten durchsetzt. Dieses führt zu einer winterlichen Regenzeit mit häufigen, frontengebundenen Niederschlägen und regelmäßigen, heftigen Winterstürmen. Die Klimadiagramme in Abbildung 4 stammen von Klimastationen aller Teilgebiete der winterfeuchten Subtropen und verdeutlichen das ähnliche jährliche Temperatur- und Niederschlagsverhalten.

Die sommerliche Erwärmung ist aufgrund der küstennahen Lage aller Teilgebiete und wegen der relativ niedrigen Temperaturen der Küstengewässer niedriger, als sonst auf selber geographischer Breite. Die mittlere Monatstemperatur beträgt in mindestens vier Monaten mehr als 18°C, liegt allerdings nur selten über 20°C. Solch hohe monatliche Durchschnittstemperaturen werden lediglich in küstenferneren Lagen des Mittelmeergebiets erreicht. Die Trockenheit in dieser temperatur- und strahlungsgünstigen Jahreszeit führt zu Wasserdefiziten, die je nach Länge und Ariditätsgraden der Trockenperiode variieren.

Äquatorwärts befindet dich die Grenze der winterfeuchten Subtropen dort, wo die Summen der jährlichen Niederschläge unter 300 bis 350 mm/a fallen und die Trockenzeit länger als ein halbes Jahr andauert, das heißt es gibt mindestens sieben aride Monate (SCHULTZ 2000: 317). Santa Barbara (Abb. 4) nähert sich diesen Schwellenwerten an, gehört aber aufgrund der Jahresniederschlagssumme von 413 mm noch zur Ökozone der winterfeuchten Subtropen.

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