Desertifikation wurde beschrieben alsdie größte umweltherausforderung unserer zeitUnd der Klimawandel macht es noch schlimmer.
Während der Begriff an die windgepeitschten Sanddünen der Sahara oder die riesigen Salzpfannen der Kalahari erinnert, geht er weit über die Menschen in und um die Wüsten der Welt hinaus und bedroht die Ernährungssicherheit und den Lebensunterhalt von mehr als zwei Milliarden Menschen Menschen.
Die kombinierten Auswirkungen von Klimawandel, Misswirtschaft auf dem Land und nicht nachhaltiger Süßwassernutzung haben dazu geführt, dass die wasserarmen Regionen der Welt zunehmend degradiert werden. Dadurch sind ihre Böden weniger in der Lage, Nutzpflanzen, Vieh und wild lebende Tiere zu ernähren.
Diese Woche, die Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) veröffentlicht seinen Sonderbericht am Klimawandel und Land. Der Bericht, geschrieben von Hunderte von Wissenschaftlern und Forschern aus aller Welt widmen sich in einem ihrer sieben Kapitel ausschließlich dem Thema Wüstenbildung.
Desertifikation definieren
In 1994 haben die Vereinten Nationen die Übereinkommen der Vereinten Nationen zur Bekämpfung der Wüstenbildung (UNCCD) als „alleiniges rechtsverbindliches internationales Abkommen, das Umwelt und Entwicklung mit nachhaltiger Landbewirtschaftung verbindet“. Der Konvent selbst war eine Antwort auf a rufen Sie Zoe an bei der UNO Erdgipfel in Rio de Janeiro in 1992, um Verhandlungen über ein internationales Rechtsabkommen zur Desertifikation zu führen.
Die UNCCD hat eine Definition der Desertifikation in a Vertrag angenommen von Parteien in 1994. Sie besagt, dass Wüstenbildung „Bodendegradation in ariden, semi-ariden und trockenen sub-feuchten Gebieten aufgrund verschiedener Faktoren, einschließlich klimatischer Schwankungen und menschlicher Aktivitäten“ bedeutet.
Der erste Teil von Artikel 1 des Übereinkommens der Vereinten Nationen zur Bekämpfung der Wüstenbildung, der in 1994 übernommen wurde und in 1996 in Kraft trat. Quelle: Vertragssammlung der Vereinten Nationen
Anstelle von Desertifikation, die die wörtliche Ausdehnung von Wüsten bedeutet, ist dies ein Sammelbegriff für Landverschlechterung in wasserarmen Teilen der Welt. Zu dieser Verschlechterung gehört beispielsweise die vorübergehende oder dauerhafte Verschlechterung der Bodenqualität, der Vegetation, der Wasserressourcen oder der Tierwelt. Dazu gehört auch die Verschlechterung der Wirtschaftsproduktivität des Landes - beispielsweise die Fähigkeit, das Land zu kommerziellen Zwecken oder für den Lebensunterhalt zu bewirtschaften.
Trockene, halbtrockene und trockene Gebiete mit geringer Luftfeuchtigkeit werden als „Trockengebiete“ bezeichnet. Es ist nicht überraschend, dass in diesen Gebieten jedes Jahr relativ wenig Regen oder Schnee fällt. Technisch werden sie von der UNCCD definiert als „andere Gebiete als polare und subpolare Regionen, in denen das Verhältnis von Jahresniederschlag zu mögliche Evapotranspiration fällt in den Bereich von 0.05 bis 0.65 “.
In einfachen Worten bedeutet dies, dass die Niederschlagsmenge, die das Gebiet erhält, zwischen 5-65% des Wassers liegt, das es durch Verdunstung verlieren kann, und Transpiration von der Landoberfläche bzw. Vegetation (unter der Annahme, dass ausreichend Feuchtigkeit verfügbar ist). Jeder Bereich, der mehr als dies empfängt, wird als "feucht" bezeichnet.
Sie können dies deutlicher auf der Karte unten sehen, wo die Trockengebiete der Welt durch verschiedene Abstufungen von Orange und Rot gekennzeichnet sind. Trockengebiete machen rund 38% der Landfläche der Erde aus und bedecken einen Großteil des Nord- und Südafrikas, des westlichen Nordamerikas, Australiens, des Nahen Ostens und Zentralasiens. In Trockengebieten leben ungefähr 2.7 Milliarden Menschen (pdf) - 90% von denen in Entwicklungsländern leben.
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Die beobachtete Verteilung der verschiedenen Trockenheitsgrade basiert auf Daten für 1981-2010. Die Schattierungsfarbe gibt Regionen an, die als kalt (grau), feucht (grün), trocken subhumid (rot), semiarid (dunkelorange), trocken (hellorange) und hyperarid (hellgelb) definiert sind. Von der Europäischen Kommission erstellte Karte Gemeinsame Forschergruppe.
Trockengebiete sind besonders anfällig Bodendegradation aufgrund knapper und variabler Niederschläge sowie mangelnder Bodenfruchtbarkeit. Aber wie sieht diese Verschlechterung aus?
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, wie sich das Land verschlechtern kann. Einer der Hauptprozesse ist die Erosion - der allmähliche Abbau und die Entfernung von Gestein und Boden. Dies geschieht normalerweise durch Naturgewalten wie Wind, Regen und / oder Wellen, kann jedoch durch Aktivitäten wie Pflügen, Weiden oder Abholzung verstärkt werden.
Ein Verlust der Bodenfruchtbarkeit ist eine weitere Form der Degradation. Dies kann durch einen Verlust an Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium oder durch eine Abnahme der Menge an organischer Substanz im Boden geschehen. Beispielsweise verursacht die Bodenerosion durch Wasser globale Verluste von bis zu 42m Tonnen Stickstoff und 26m Tonnen Phosphor jedes Jahr. Auf Ackerland muss dies unweigerlich mit erheblichen Kosten durch Düngemittel ersetzt werden. Böden können auch unter Versalzung - einem Anstieg des Salzgehalts - und Versauerung durch übermäßigen Einsatz von Düngemitteln leiden.
Dann gibt es viele andere Prozesse Dies gilt als Verschlechterung, einschließlich des Verlusts oder der Verschiebung von Vegetationsart und -bedeckung, der Verdichtung und Verhärtung des Bodens, einer Zunahme von Waldbränden und einer Abnahme des Grundwasserspiegels durch übermäßige Entnahme von Grundwasser.
Mix von Ursachen
Gemäß einer kürzlich erschienenen Bericht von dem Zwischenstaatliche wissenschaftspolitische Plattform für Biodiversität und Ökosystemdienstleistungen (IPBES), "Landverschlechterung ist fast immer das Ergebnis mehrerer wechselwirkender Ursachen".
Die direkten Ursachen für die Wüstenbildung lassen sich grob in die Ursachen für die Bewirtschaftung oder Nichtbewirtschaftung des Landes und die Ursachen für das Klima einteilen. Ersteres schließt Faktoren wie Entwaldung, Überweidung von Nutztieren, Überanbau von Kulturpflanzen und ungeeignete Bewässerung ein; Letzteres umfasst natürliche Klimaschwankungen und die globale Erwärmung infolge von durch Menschen verursachten Treibhausgasemissionen.
Land, das von der Überweidung durch Rinder in Indien betroffen ist. Bildnachweis: Maximilian Buzun / Alamy Stock Foto.
Darüber hinaus gibt es laut IPBES-Bericht auch Ursachen, darunter „wirtschaftliche, demografische, technologische, institutionelle und kulturelle Faktoren“.
Betrachtet man zunächst die Rolle des Klimas, so ist ein wesentlicher Faktor, dass sich die Landoberfläche schneller erwärmt als die Erdoberfläche insgesamt. (Dies liegt daran, dass das Land eine niedrigere “Wärmekapazität"Als das Wasser in den Ozeanen, was bedeutet, dass es weniger Wärme benötigt, um seine Temperatur zu erhöhen.) Also, während die globalen Durchschnittstemperaturen sind um 1.1C jetzt wärmer als in vorindustrielle Zeitenhat sich die Landoberfläche um ca. 1.7C erwärmt. Die folgende Grafik vergleicht die Veränderungen der Landtemperaturen in vier verschiedenen Datensätzen mit der globalen Durchschnittstemperatur seit 1970 (blaue Linie).
Globale durchschnittliche Landtemperaturen aus vier Datensätzen: CRUTEM4 (lila), NASA (rot), NOAA (gelb) und Berkeley (grau) für 1970 bis heute, bezogen auf eine 1961-90-Basislinie. Außerdem wird die globale Temperatur aus dem HadCRUT4-Datensatz (blau) angezeigt. Diagramm von Carbon Brief mit Highcharts.
Diese anhaltende, vom Menschen verursachte Erwärmung kann für sich genommen den Hitzestress für die Vegetation erhöhen, ist aber auch damit verbunden Verschlechterung extremer Wetterereignisse, Erklärt Prof. Lindsay Stringer, Professor für Umwelt und Entwicklung an der University of Leeds und ein Hauptautor des Kapitels Landverschlechterung des bevorstehenden IPCC-Landberichts. Sie erzählt Carbon Brief:
„Der Klimawandel beeinflusst die Häufigkeit und das Ausmaß extremer Ereignisse wie Dürren und Überschwemmungen. In Gebieten, die beispielsweise von Natur aus trocken sind, kann eine Dürre einen großen Einfluss auf die Vegetationsbedeckung und die Produktivität haben, insbesondere wenn dieses Land von einer großen Anzahl von Tieren genutzt wird. Wenn Pflanzen aufgrund von Wassermangel absterben, wird der Boden kahl und erodiert leichter durch Wind und Wasser, wenn es irgendwann einmal regnet. “
(Stringer kommentiert dies in ihrer Rolle an ihrer Heimatinstitution und nicht in ihrer Eigenschaft als IPCC-Autorin. Dies ist bei allen in diesem Artikel zitierten Wissenschaftlern der Fall.)
Sowohl die natürliche Variabilität des Klimas als auch die globale Erwärmung können sich auch auf die Niederschlagsmuster auf der ganzen Welt auswirken, was zur Wüstenbildung beitragen kann. Niederschlag hat einen kühlenden Effekt auf die Landoberfläche, so dass ein Rückgang des Niederschlags dazu führen kann, dass die Böden in der Hitze austrocknen und anfälliger für Erosion werden. Auf der anderen Seite können starke Niederschläge den Boden selbst abtragen und Staunässe und Absenkungen verursachen.
Zum Beispiel weit verbreitete Dürre - und damit verbundene Wüstenbildung - In der Sahelzone Afrikas wurde in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts mit natürlichen Schwankungen in der Atlantik, Pazifik und Indischer Ozean, während die Forschung auch darauf hindeutet, dass eine teilweise Erholung der Regenfälle von getrieben wurde Erwärmung der Meeresoberflächentemperaturen im Mittelmeer.
Dr. Katerina Michaelides, ein leitender Dozent in der Drylands Research Group im University of Bristol und Mitautor des Kapitels über die Wüstenbildung im IPCC-Landbericht, beschreibt eine Verlagerung zu trockeneren Bedingungen als Hauptauswirkung eines sich erwärmenden Klimas auf die Wüstenbildung. Sie erzählt Carbon Brief:
"Die Hauptwirkung des Klimawandels ist die Trockenheit, eine fortschreitende Veränderung des Klimas hin zu einem trockeneren Zustand - wobei der Niederschlag im Verhältnis zum Verdunstungsbedarf abnimmt - da dies die Wasserversorgung von Vegetation und Böden direkt beeinflusst."
Der Klimawandel ist auch ein Faktor für WaldbrändeDies führt zu wärmeren und manchmal trockeneren Jahreszeiten, die ideale Bedingungen für Brände bieten. Und ein wärmeres Klima kann die Zersetzung von organischem Kohlenstoff in Böden beschleunigen, wodurch diese abgereichert und abgebaut werden weniger in der Lage, Wasser und Nährstoffe zu halten.
Der Klimawandel kann sich nicht nur auf die Landschaft auswirken, sondern auch auf den Menschen, „weil er die Anpassungsmöglichkeiten und den Lebensunterhalt verringert und die Menschen dazu bringt, das Land übermäßig auszunutzen“, bemerkt Stringer.
Diese Übernutzung bezieht sich auf die Art und Weise, wie Menschen Land missbrauchen und es degradieren lassen können. Der vielleicht naheliegendste Weg ist die Entwaldung. Durch das Entfernen von Bäumen kann das Nährstoffgleichgewicht im Boden gestört und die Wurzeln entfernt werden, die den Boden zusammenhalten. Es besteht die Gefahr, dass der Boden erodiert und abgewaschen oder weggeblasen wird.
Abholzung nahe Gambela, Äthiopien. Bildnachweis: Joerg Boethling / Alamy Stock Foto.
Wälder spielen auch im Wasserkreislauf eine bedeutende Rolle - insbesondere in den Tropen. Zum Beispiel, Forschungsprojekte Die in den 1970s veröffentlichten Daten zeigten, dass der Amazonas-Regenwald etwa die Hälfte seines eigenen Niederschlags erzeugt. Dies bedeutet, dass die Rodung der Wälder das lokale Klima austrocknen lässt und das Risiko der Wüstenbildung erhöht.
Die Nahrungsmittelproduktion ist auch ein Haupttreiber der Wüstenbildung. Die wachsende Nachfrage nach Lebensmitteln kann sehen Ackerland dehnen sich in Wälder und Wiesen ausund Einsatz intensiver Anbaumethoden zur Maximierung der Erträge. Überweidung von Vieh kann Streifen rangelands von Vegetation und Nährstoffen.
Diese Forderung kann häufig breitere politische und sozioökonomische Treiber haben, bemerkt Stringer:
„Zum Beispiel kann die Nachfrage nach Fleisch in Europa die Rodung von Waldflächen in Südamerika vorantreiben. Während die Wüstenbildung an bestimmten Orten zu beobachten ist, sind ihre Treiber global und stammen größtenteils aus dem vorherrschenden globalen politischen und wirtschaftlichen System. “
Lokale und globale Auswirkungen
Natürlich handelt keiner dieser Treiber für sich. Der Klimawandel interagiert mit den anderen menschlichen Treibern der Degradation, wie "nicht nachhaltiger Landbewirtschaftung und landwirtschaftlicher Expansion, indem er viele dieser Wüstenbildungsprozesse verursacht oder verschlechtert", sagt er Dr. Alisher Mirzabaev, ein leitender Forscher an der Universität Bonn und ein koordinierender Hauptautor des Kapitels Wüstenbildung des IPCC-Landberichts. Er sagt Carbon Brief:
„Die Folge ist ein Rückgang der Produktivität von Nutzpflanzen und Nutztieren, ein Verlust der biologischen Vielfalt und eine Zunahme der Waldbrandwahrscheinlichkeit in bestimmten Gebieten. Dies wird natürlich negative Auswirkungen auf die Ernährungssicherheit und den Lebensunterhalt haben, insbesondere in Entwicklungsländern. “
Laut Stringer bringt die Wüstenbildung häufig eine „Verringerung der Vegetationsbedeckung, also mehr Rohboden, Wassermangel und Versalzung des Bodens in bewässerten Gebieten“ mit sich. Dies kann auch zu einem Verlust der Artenvielfalt und sichtbaren Vernarbungen der Landschaft durch Erosion und zur Bildung von Rinnen nach starken Regenfällen führen.
„Die Wüstenbildung hat bereits zum weltweiten Verlust der Artenvielfalt beigetragen“, fügt er hinzu Joyce Kimutai von dem Meteorologische Abteilung Kenias. Kimutai, der auch Hauptautor des Kapitels über die Wüstenbildung im IPCC-Landbericht ist, erklärt gegenüber Carbon Brief:
"Wildtiere, insbesondere große Säugetiere, verfügen nur über begrenzte Kapazitäten, um sich rechtzeitig an die Auswirkungen des Klimawandels und der Wüstenbildung anzupassen."
Zum Beispiel kann ein Studie (pdf) der pakistanischen Wüste Cholistan stellte fest, dass „die Flora und Fauna mit zunehmendem Ausmaß der Wüstenbildung allmählich dünner geworden ist“. Und ein Studie der Mongolei stellten fest, dass „alle Artenreichtums- und Diversitätsindikatoren erheblich zurückgegangen sind“, da in den letzten zwei Jahrzehnten Weideland und Temperaturen angestiegen sind.
Degradation kann auch das Land öffnen invasive Arten und diejenigen, die weniger geeignet sind, um Vieh zu weiden, sagt Michaelides:
„In vielen Ländern bedeutet Wüstenbildung eine Abnahme der Bodenfruchtbarkeit, eine Verringerung der Vegetationsbedeckung - insbesondere der Grasbedeckung - und eine stärkere Invasion der Straucharten. In der Praxis sind weniger Weideflächen und weniger produktive Böden die Folge. Ökosysteme sehen allmählich anders aus, da dürretolerantere Sträucher in früheres Grasland eindringen und mehr kahler Boden freigelegt wird. “
Dies habe „verheerende Folgen für die Ernährungssicherheit, den Lebensunterhalt und die Artenvielfalt“, erklärt sie:
„Wenn die Ernährungssicherheit und der Lebensunterhalt eng mit dem Land verbunden sind, sind die Folgen der Wüstenbildung besonders unmittelbar. Beispiele sind viele Länder in Ostafrika - insbesondere Somalia, Kenia und Äthiopien -, in denen mehr als die Hälfte der Bevölkerung Pastoralisten sind, die auf gesunde Weideflächen angewiesen sind, um ihren Lebensunterhalt zu sichern. Alleine in Somalia trägt das Vieh rund 40% zum BIP [Bruttoinlandsprodukt] bei. “
Das UNCCD-Schätzungen Jährlich gehen rund 12m Hektar Nutzfläche durch Wüstenbildung und Dürre verloren. Auf diesem Gebiet könnten jährlich 20m Tonnen Getreide erzeugt werden.
Dies hat erhebliche finanzielle Auswirkungen. In Niger beispielsweise belaufen sich die Kosten für durch Landnutzungsänderungen verursachte Verschlechterungen auf rund 11% seines BIP. In ähnlicher Weise entspricht in Argentinien der „totale Verlust von Ökosystemleistungen aufgrund von Landnutzungs- / Deckungsänderungen, der Verschlechterung von Feuchtgebieten und der Anwendung von Praktiken zur Bewirtschaftung der Landverschlechterung auf Weideflächen und ausgewählten Anbauflächen“ etwa 16% seines BIP.
Viehverlust, verringerte Ernteerträge und sinkende Ernährungssicherheit sind nach Ansicht von Stringer weithin sichtbare Folgen der Desertifikation für den Menschen:
„Die Menschen begegnen diesen Herausforderungen auf verschiedene Weise - indem sie auf Mahlzeiten verzichten, um Lebensmittel zu sparen. Sie kaufen, was sie können - was für Menschen, die in Armut leben und nur über wenige andere Möglichkeiten zum Lebensunterhalt verfügen, schwierig ist - und sammeln wilde Lebensmittel. Unter extremen Bedingungen und in Kombination mit anderen Fahrern ziehen die Menschen aus den betroffenen Gebieten weg und geben das Land auf. “
Die Menschen sind besonders anfällig für die Auswirkungen der Wüstenbildung, wenn sie „unsichere Eigentumsrechte haben, wenn es nur wenige wirtschaftliche Unterstützungen für Landwirte gibt, wenn es ein hohes Maß an Armut und Ungleichheit gibt und wenn die Regierungsführung schwach ist“, fügt Stringer hinzu.
Ein weiterer Einfluss der Wüstenbildung ist eine Zunahme von Sand- und Staubstürmen. Diese natürlichen Phänomene - verschieden bekannt als "Sirocco", "haboob", "yellow dust", "white storms" und "harmattan" treten auf, wenn starker Wind losen Sand und Schmutz von nackten, trockenen Böden weht. Forschungsergebnisse deuten darauf hin dass die globalen jährlichen Staubemissionen zwischen dem späten neunzehnten Jahrhundert und heute um 25% gestiegen sind, wobei der Klimawandel und die Landnutzung die Haupttreiber sind.
Ein Haboob-Staubsturm rollt über die Mohawk Mountains in der Nähe von Tacna, Arizona, 9. Juli 2018. Bildnachweis: John Sirlin / Alamy Stock Foto.
So werden Staubstürme im Nahen Osten „in den letzten Jahren immer häufiger und intensiver“, a aktuellen Studie gefunden. Dies ist auf die „langfristige Verringerung der Niederschläge zurückzuführen, die eine geringere Bodenfeuchtigkeit und Vegetationsbedeckung fördern“. Stringer fügt jedoch hinzu, dass "weitere Forschung erforderlich ist, um die genauen Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Wüstenbildung und Staub und Sandstürmen zu ermitteln".
Staubstürme können enorme Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben, beitragen zu Atemwegserkrankungen wie Asthma und Lungenentzündung, Herz-Kreislauf-Probleme und Hautreizungen sowie die Verschmutzung offener Wasserquellen. Sie können auch die Infrastruktur in Mitleidenschaft ziehen und die Effektivität von beeinträchtigen Sonnenkollektoren funktioniert Windkraftanlagen indem man sie mit Staub bedeckt und sie stört Straßen, Eisenbahnen und Flughäfen.
Klimarückmeldung
Das Einbringen von Staub und Sand in die Atmosphäre ist laut Kimutai auch eine Möglichkeit, das Klima durch Wüstenbildung selbst zu beeinflussen. Andere beinhalten „Veränderungen der Vegetationsbedeckung, der Oberflächenalbedo (Reflexionsvermögen der Erdoberfläche) und der Treibhausgasflüsse“, fügt sie hinzu.
Staubpartikel in der Atmosphäre können einfallende Strahlung streuen von der Sonne, reduziert die lokale Erwärmung an der Oberfläche, erhöht sie aber in der Luft darüber. Sie können auch die Bildung und Lebensdauer von Wolken beeinflussen, Vermindert möglicherweise die Wahrscheinlichkeit von Niederschlägen und reduziert so die Feuchtigkeit in einem ohnehin trockenen Bereich.
Böden sind ein sehr wichtiger Kohlenstoffspeicher. Die obersten zwei Meter Boden in globalen Trockengebieten beispielsweise speichern eine Schätzung 646bn Tonnen Kohlenstoff - ungefähr 32% des Kohlenstoffs, der in allen Böden der Welt enthalten ist.
Die Forschung zeigt, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Bodens den Haupteinfluss auf die Fähigkeit der Trockenböden hat, Kohlenstoff zu „mineralisieren“. Dies ist der Prozess, auch als „Bodenatmung“ bekannt, bei dem Mikroben den organischen Kohlenstoff im Boden aufspalten und in CO2 umwandeln. Dieser Prozess stellt auch Nährstoffe im Boden zur Verfügung, die Pflanzen während ihres Wachstums nutzen können.
Bodenerosion in Kenia. Bildnachweis: Martin Harvey / Alamy Stock Foto.
Die Bodenatmung zeigt die Bodenbeschaffenheit an Fähigkeit, das Pflanzenwachstum aufrechtzuerhalten. Und in der Regel nimmt die Atmung mit abnehmender Bodenfeuchtigkeit bis zu einem Punkt ab, an dem mikrobielle Aktivität stoppt effektiv. Während dies das CO2 verringert, das die Mikroben freisetzen, hemmt es auch das Pflanzenwachstum, was bedeutet, dass die Vegetation durch Photosynthese weniger CO2 aus der Atmosphäre aufnimmt. Insgesamt sind trockene Böden eher Nettoemittenten von CO2.
Wenn die Böden trockener werden, können sie in der Regel weniger Kohlenstoff aus der Atmosphäre binden und tragen so zum Klimawandel bei. Andere Formen des Abbaus setzen im Allgemeinen auch CO2 in die Atmosphäre frei, wie z Abholzung, Überweidung - durch Abziehen des Vegetationslandes - und Waldbrände.
Probleme zuordnen
„Die meisten Trockengebiete auf der Welt sind zum Teil von Wüstenbildung betroffen“, sagt Michaelides.
Es ist jedoch nicht einfach, eine robuste globale Schätzung für die Wüstenbildung vorzulegen, erklärt Kimutai:
„Die aktuellen Schätzungen zu Ausmaß und Schwere der Wüstenbildung variieren stark aufgrund fehlender und / oder unzuverlässiger Informationen. Die Vielzahl und Komplexität der Desertifikationsprozesse erschwert die Quantifizierung zusätzlich. Studien haben unterschiedliche Methoden angewendet, die auf unterschiedlichen Definitionen basieren. “
Und das Erkennen von Wüstenbildung wird erschwert, weil sie relativ langsam auftritt, fügt Michaelides hinzu:
„Zu Beginn des Prozesses ist die Wüstenbildung möglicherweise schwer zu erkennen, und weil sie langsam ist, kann es Jahrzehnte dauern, bis sich ein Ort verändert. Wenn es erkannt wird, kann es schwierig sein, anzuhalten oder rückwärts zu fahren. “
Die Wüstenbildung auf der Erdoberfläche wurde erstmals in einer im Journal veröffentlichten Studie erfasst Wirtschaftsgeographie in 1977. Es stellte fest, dass: „Für einen Großteil der Welt gibt es wenig gute Informationen über das Ausmaß der Desertifikation in einzelnen Ländern“. Die unten gezeigte Karte stufte Wüstengebiete als "leicht", "mittel", "schwer" oder "sehr schwer" ein, basierend auf einer Kombination aus "veröffentlichten Informationen, persönlichen Erfahrungen und Rücksprache mit Kollegen".
Stand der Wüstenbildung in ariden Regionen der Welt. Entnommen aus Dregne, HE (1977) Desertifikation von ariden Ländern, WirtschaftsgeographieVol. 53 (4): pp. 322-331. © Clark University, Nachdruck mit Genehmigung von Informa UK Limited, firmierend als Taylor & Francis Group, www.tandfonline.com im Auftrag der Clark University.
In 1992 veröffentlichte das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) sein erstesWeltatlas der Wüstenbildung”(WAD). Es kartografierte die durch den Menschen verursachte Landverschlechterung weltweit und stützte sich dabei in hohem Maße auf das UNEP-finanzierte Programm. “Globale Bewertung der vom Menschen verursachten Bodendegradation”(GLASOD). Das GLASOD-Projekt selbst basierte auf Expertenmeinung mit mehr als 250 Boden- und Umweltwissenschaftler Beitrag zu regionalen Bewertungen, die in die in 1991 veröffentlichte globale Karte eingehen.
Die unten abgebildete GLASOD-Karte zeigt das Ausmaß und den Grad der Landverschlechterung auf der ganzen Welt. Es kategorisierte den Abbau in chemische (rote Schattierung), Wind (gelb), physikalische (lila) oder Wasser (blau).
Globale Bewertung der vom Menschen verursachten Bodendegradation (GLASOD). Die Schattierung zeigt die Art der Verschlechterung an: chemisch (rot), windig (gelb), physikalisch (lila) und wasserig (blau), wobei eine dunklere Schattierung einen höheren Verschlechterungsgrad anzeigt. Quelle: Oldeman, LR, Hakkeling, RTA und Sombroek, WG (1991) Weltkarte des Zustands der vom Menschen verursachten Bodendegradation: Eine Erläuterung (rev. ed.), UNEP und ISRIC, Wageningen.
Während GLASOD auch für das verwendet wurde zweite WAD, veröffentlicht in 1997, der Karte geriet in die Kritik für einen Mangel an Konsistenz und Reproduzierbarkeit. Nachfolgende Datensätze, wie z.Globale Bewertung der Landverschlechterung und -verbesserung(GLADA) haben von der Hinzufügung von profitiert Satellitendaten.
Trotzdem, bis zum dritte WAD Etwa zwei Jahrzehnte später beschlossen die Autoren, „einen anderen Weg einzuschlagen“. In dem Bericht heißt es:
„Landverschlechterung kann nicht global durch einen einzelnen Indikator oder durch eine arithmetische oder modellierte Kombination von Variablen abgebildet werden. Eine einzige globale Karte der Landverschlechterung kann nicht alle Ansichten oder Bedürfnisse befriedigen. “
Anstelle einer einzelnen Metrik berücksichtigt der Atlas eine Reihe von „14-Variablen, die häufig mit der Verschlechterung des Bodens verbunden sind“, z.
Daher zeigt die nachstehende Karte - aus dem Atlas entnommen - nicht die Verschlechterung des Bodens selbst, sondern die „Konvergenz der Beweise“ dafür, wo diese Variablen zusammenfallen. Die Teile der Welt mit den meisten potenziellen Problemen (orange und rot schattiert) wie Indien, Pakistan, Simbabwe und Mexiko sind daher vom Abbau besonders bedroht.
Karte, die die „Konvergenz der Nachweise“ der 14-Landverschlechterungsrisiken aus der dritten Ausgabe des Weltatlas der Wüstenbildung zeigt. Die Schattierung gibt die Anzahl der koinzidenten Risiken an. Die Bereiche mit den wenigsten sind in blau dargestellt, die dann durch grün, gelb, orange und die meisten in rot zunehmen. Kredit: Amt für Veröffentlichungen der Europäischen Union
Die Zukunft
Da die Desertifikation nicht durch eine einzige Metrik charakterisiert werden kann, ist es auch schwierig, Prognosen darüber zu erstellen, wie sich die Degradationsraten in Zukunft ändern könnten.
Darüber hinaus werden zahlreiche sozioökonomische Faktoren einen Beitrag leisten. Beispielsweise dürfte die Zahl der direkt von der Wüstenbildung betroffenen Menschen allein aufgrund des Bevölkerungswachstums zunehmen. Die Bevölkerung in Trockengebieten auf der ganzen Welt ist projiziert zu erhöhen von 43% auf vier Milliarden von 2050.
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Trockenheit sind ebenfalls kompliziert. Ein wärmeres Klima ist in der Regel mehr in der Lage, Feuchtigkeit von der Landoberfläche zu verdampfen - möglicherweise zunehmende Trockenheit in Kombination mit heißeren Temperaturen.
RCP4.5: Die RCPs (Representative Concentration Pathways) sind Szenarien für zukünftige Konzentrationen von Treibhausgasen und anderen Belastungen. RCP4.5 ist ein „Stabilisierungsszenario“, in dem Richtlinien festgelegt werden, um die CO2-Konzentration in der Atmosphäre zu erhöhen. Weiterlesen
Der Klimawandel wirkt sich jedoch auch auf die Niederschlagsmuster aus. In einer wärmeren Atmosphäre kann sich mehr Wasserdampf ansammeln, wodurch in einigen Gebieten sowohl durchschnittliche als auch starke Niederschläge auftreten können.
Da ist auch ein konzeptionelle Frage langfristige Veränderungen in der Trockenheit eines Gebiets mit der relativ kurzfristigen Natur von Dürren zu unterscheiden.
Im Allgemeinen wird erwartet, dass sich das globale Trockengebiet mit zunehmender Erwärmung des Klimas ausdehnt. Projektionen unter den Emissionsszenarien RCP4.5 und RCP8.5 deuten auf Trockengebiete hin Anstieg um 11% und 23%im Vergleich zu 1961-90. Dies würde bedeuten, dass Trockengebiete bis zum Ende dieses Jahrhunderts entweder 50% oder 56% der Landoberfläche der Erde ausmachen könnten, gegenüber heute etwa 38%.
Diese Ausdehnung der Trockengebiete erfolgt hauptsächlich "über Südwesten Nordamerikas, dem nördlichen Rand Afrikas, dem südlichen Afrika und Australien". eine weitere Studie sagt, während "große Ausdehnungen der semiariden Regionen über der Nordseite des Mittelmeers, im südlichen Afrika und in Nord- und Südamerika auftreten werden".
Untersuchungen zeigen auch, dass der Klimawandel bereits zugenommen hat die Wahrscheinlichkeit und Schwere von Dürren auf der ganzen Welt. Dieser Trend dürfte sich fortsetzen. Zum Beispiel, einer StudieUnter Verwendung des Zwischenemissionsszenarios „RCP4.5“ werden „relativ gesehen große Häufigkeitssteigerungen (bis zu 50% –200%) für zukünftige mittelschwere und schwere Dürreperioden in den meisten Teilen Amerikas, Europas, Südafrikas und Australiens“ prognostiziert.
RCP8.5: Die RCPs (Representative Concentration Pathways) sind Szenarien für zukünftige Konzentrationen von Treibhausgasen und anderen Belastungen. RCP8.5 ist ein Szenario für „vergleichsweise hohe Treibhausgasemissionen“, die durch ein schnelles Bevölkerungswachstum… Weiterlesen
Eine weitere Studie stellt fest, dass Klimamodell Simulationen deuten darauf hin, dass es in den nächsten 30-90-Jahren auf vielen Landgebieten zu schweren und weit verbreiteten Dürren kommen wird, die entweder durch verringerten Niederschlag und / oder erhöhte Verdunstung verursacht werden.
Es sollte jedoch beachtet werden, dass nicht alle Trockengebiete mit dem Klimawandel trockener werden. Die folgende Karte zeigt beispielsweise die projizierte Änderung für ein Maß für die Trockenheit (definiert als das Verhältnis von Niederschlag zu Niederschlag) mögliche Evapotranspiration, PET) von 2100 unter Klimamodellsimulationen für RCP8.5. Die rot schattierten Bereiche werden voraussichtlich trockener, da das PET stärker zunimmt als der Niederschlag, während die grün schattierten Bereiche voraussichtlich feuchter werden. Letzteres umfasst einen Großteil der Sahelzone und Ostafrikas sowie Indien und Teile Nord- und Westchinas.
Projizierte Änderungen des Trockenitätsindex (das Verhältnis von Niederschlag zu PET), die von 27 über Land simuliert wurden CMIP5 Klimamodelle von 2100 im RCP8.5-Szenario. Quelle: Sherwood & Fu (2014). Wiedergabe mit freundlicher Genehmigung von Steven Sherwood.
Klimamodellsimulationen legen auch nahe, dass Niederschläge, wenn sie auftreten, intensiver sein werden für fast die ganze Weltpotenziell die Risiken der Bodenerosion erhöhen. Projektionen deuten darauf hin, dass der größte Teil der Welt a sehen wird 16-24% Steigerung bei starker Niederschlagsintensität von 2100.
Lösungen
Die Begrenzung der globalen Erwärmung ist daher eine der wichtigsten Möglichkeiten helfen, die Wüstenbildung zu stoppen in zukunft, aber welche anderen lösungen gibt es?
Die UNO hat bezeichnet Die Dekade von Januar 2010 bis Dezember 2020 als „Dekade der Vereinten Nationen für Wüsten und den Kampf gegen die Wüstenbildung“. Das Jahrzehnt sollte eine "Gelegenheit sein, wichtige Änderungen vorzunehmen, um die langfristige Fähigkeit von Trockengebieten zu sichern, einen Wert für das Wohlergehen der Menschheit zu schaffen".
Was sehr klar ist, ist, dass Vorbeugen besser - und viel billiger - ist als Heilen. „Nach der Desertifikation ist es sehr schwierig, die Situation umzukehren“, sagt Michaelides. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, sie zu unterbrechen oder anzuhalten, wenn die „Kaskade von Degradationsprozessen einmal begonnen hat“.
Um die Wüstenbildung zu stoppen, bevor sie beginnt, sind Maßnahmen erforderlich, um „vor Bodenerosion zu schützen, Vegetationsverlust zu verhindern, Überweidung oder Misswirtschaft zu verhindern“, erklärt sie:
„All diese Dinge erfordern konzertierte Anstrengungen und Strategien von Gemeinden und Regierungen, um die Land- und Wasserressourcen in großem Maßstab zu verwalten. Selbst kleinräumiges Missmanagement von Land kann zu einer Verschlechterung in größerem Maßstab führen, sodass das Problem recht komplex und schwer zu bewältigen ist. “
Bei der UN-Konferenz für nachhaltige Entwicklung In Rio de Janeiro (2012) einigten sich die Parteien darauf, "im Kontext einer nachhaltigen Entwicklung eine Landverschlechterungs-neutrale Welt anzustreben". Dieses Konzept vonBodendegradationsneutralität”(LDN) wurde anschließend aufgenommen von der UNCCD und offiziell verabschiedet as Ziel 15.3 dauert ebenfalls 3 Jahre. Das erste Jahr ist das sog. Zielen für nachhaltige Entwicklung von der UN-Generalversammlung in 2015.
Die Idee von LDN, die im folgenden Video ausführlich erläutert wird, ist eine Hierarchie von Antworten: Erstens, um eine Landverschlechterung zu vermeiden, zweitens, um sie dort zu minimieren, wo sie auftritt, und drittens, um jede neue Verschlechterung durch die Wiederherstellung und Sanierung von Land an anderer Stelle auszugleichen. Das Ergebnis ist, dass die gesamte Verschlechterung ins Gleichgewicht kommt - wobei jede neue Verschlechterung durch Umkehrung der vorherigen Verschlechterung kompensiert wird.
"Sustainable Land Management" (SLM) ist der Schlüssel zum Erreichen des LDN-Ziels Dr. Mariam Akhtar-Schuster, Co-Vorsitzender der UNCCD-Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Politik und ein Überprüfungseditor für das Desertifikationskapitel des IPCC-Landesberichts. Sie erzählt Carbon Brief:
„Nachhaltige Landbewirtschaftungspraktiken, die auf dem lokalen sozioökonomischen und ökologischen Zustand eines Gebiets basieren, tragen in erster Linie dazu bei, eine Wüstenbildung zu vermeiden, aber auch die laufenden Abbauprozesse zu verringern.“
SLM bedeutet im Wesentlichen, den wirtschaftlichen und sozialen Nutzen des Landes zu maximieren und gleichzeitig dessen Produktivität und Umweltfunktionen zu erhalten und zu verbessern. Dies kann eine ganze Reihe von Techniken umfassen, z. B. das Beweiden von Nutztieren im Wechsel, die Steigerung der Bodennährstoffe, indem Ernterückstände nach der Ernte auf dem Land verbleiben, Sedimente und Nährstoffe, die andernfalls durch Erosion verloren gehen, einfangen und schnell wachsende Bäume pflanzen, um Schutz zu bieten vom Wind.
Testen der Bodengesundheit durch Messung der Stickstoffleckage in Westkenia. Kredit: CIAT / (CC BY-NC-SA 2.0).
Aber diese Maßnahmen können nicht überall angewendet werden, stellt Akhtar-Schuster fest:
„Da SLM an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden muss, gibt es kein einheitliches Toolkit, um Wüstenbildung zu vermeiden oder zu reduzieren. Alle diese lokal angepassten Tools werden jedoch die besten Auswirkungen haben, wenn sie in ein integriertes nationales Flächennutzungsplanungssystem eingebettet sind. “
Stringer stimmt zu, dass die Verhinderung und Umkehrung der Wüstenbildung „keine Wunderwaffe“ ist. Und es sind nicht immer die gleichen Leute, die in SLM investieren, die davon profitieren, erklärt sie:
„Ein Beispiel hierfür wären Landnutzer in einem Einzugsgebiet, die ein Gebiet aufforsten und die Bodenerosion in Gewässern verringern. Für die Menschen, die flussabwärts leben, reduziert dies das Hochwasserrisiko, da es weniger Sedimentation gibt und auch eine verbesserte Wasserqualität liefern könnte. “
Es gibt jedoch auch ein Fairness-Problem, wenn die Landnutzer stromaufwärts für die neuen Bäume zahlen und diese stromabwärts die Vorteile kostenlos erhalten, sagt Stringer:
„Lösungen müssen daher herausfinden, wer gewinnt und wer verliert und Strategien einbeziehen, die Ungleichheiten ausgleichen oder minimieren.“
"Jeder vergisst den letzten Teil über Gerechtigkeit und Fairness", fügt sie hinzu. Der andere Aspekt, der in der Vergangenheit ebenfalls übersehen wurde, ist laut Stringer das Community-Buy-in für vorgeschlagene Lösungen.
Die Forschung zeigt, dass die Verwendung von traditionellem Wissen besonders nützlich sein kann, um die Bodendegradation zu bekämpfen. Nicht zuletzt, weil in Trockengebieten lebende Gemeinden dies trotz der schwierigen Umweltbedingungen seit Generationen erfolgreich tun.
Diese Idee wird nach Ansicht von Stringer zunehmend aufgegriffen - eine Reaktion auf „Top-down-Interventionen“, die sich aufgrund mangelnder Beteiligung der Gemeinschaft als „ineffektiv“ erwiesen haben.
Dieser Artikel erschien ursprünglich auf Carbon Brief
Über den Autor
Robert McSweeney ist Wissenschaftsredakteur. Er hat einen Master of Science in Maschinenbau von der University of Warwick und einen Master of Science in Klimawandel von der University of East Anglia. Zuvor arbeitete er acht Jahre lang in Klimaschutzprojekten bei der Beratungsfirma Atkins.
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