Im Auge des Staubsturms

DRUCKENCALTER

CALTER
Staubstürme fegen häufig über Zentralasien hinweg – mit negativen Folgen sowohl für die Gesundheit der Menschen als auch für die Landwirtschaft. Jetzt werfen Wissenschaftler vom Projekt CALTER („Long-term ecological research programme for monitoring Aeolian soil erosion in central Asia“) neues Licht auf dieses zerstörerische Naturereignis.

Hierfür haben sie bereits ein Bodenbeobachtungssystem aufgestellt, das den widrigen Bedingungen der Wüste standhält, und umfangreiche Daten über Staubstürme aus Archiven zusammengetragen, die mehrere Jahrzehnte zurückreichen.

An diesem Projekt beteiligen sich neun Partner aus sieben Ländern (Deutschland, Israel, Kasachstan, Portugal, Russland, Turkmenistan und Usbekistan). Ihr Know-how erstreckt sich auf verschiedene Fachbereiche wie Klimatologie, Geografie, Meteorologie, Bodenkunde, Botanik, Physik, Mathematik und Fernerkundung.

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Staubstürme

Zentralasien ist von Natur aus prädestiniert für Staub- und Sandstürme, da der Wind regelmäßig den Sand der riesigen Wüsten Karakum und Kysylkum aufpeitscht. Der hohe Anteil an Staub und Sand in der Atmosphäre verursacht Atembeschwerden bei Mensch und Tier und beeinträchtigt die Ernten, da er die Struktur der Pflanzen schädigt und die Muttererde abträgt. Außerdem kann die Kommunikationsinfrastruktur durch Staubstürme in Mitleidenschaft gezogen werden.

Doch der Einfluss des Menschen hat auch in Zentralasien seine Spuren hinterlassen, mit der Folge, dass Staubstürme in den letzten 40 bis 50 Jahren immer häufiger vorkommen. In den 1950er Jahren wurden große Teile der kasachischen Steppen in Agrarflächen umgewandelt, was eine Periode schwerer Staubstürme, auch „Sowjetischer Dust Bowl“ genannt, nach sich zog. Heute wirken sich Überweidung, Verkehr sowie Erdöl- und Erdgasförderung ähnlich aus, sodass die leichten, sandigen Böden der Wüsten Karakum und Kysylkum verstärkter Erosionsgefahr ausgesetzt sind.

In jüngerer Zeit ist der Aralsee aufgrund von Bewässerungsmaßnahmen immer weiter ausgetrocknet. Der freiliegende Seeboden ist jetzt eine der Hauptquellen für Sand und Staub in der Region. Besonders beunruhigend ist dabei, dass dieser Staub mit Salzen sowie Herbiziden, Pestiziden und anderen in der Landwirtschaft eingesetzten Chemikalien stark verseucht ist.

Einige Klimawandelmodelle sagen voraus, dass das Klima Zentralasiens in der Zukunft noch trockener wird, sodass die Vegetation absterben und Gewässer austrocknen werden, wodurch sich das Problem weiter verschärfen wird.

Die Versuche der Region, etwas gegen diese Staubstürme zu tun, bleiben aufgrund fehlender Informationen zu den sturmbeeinflussenden Faktoren ineffizient. Ungelöste Fragen sind beispielsweise, wo der Staub hauptsächlich entsteht, wie weit er transportiert wird, woraus er besteht und inwieweit menschliche Aktivitäten die Häufigkeit von Staubstürmen beeinflussen.

Staub unter der Lupe

Das CALTER-Projekt soll diese Fragen beantworten und Empfehlungen dazu aussprechen, wie sich die Stärke der Staubstürme verringern lässt. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Kasachstan, Turkmenistan und Usbekistan. Etwa 80 % der Fläche dieser Länder werden als arid oder semiarid eingestuft.

In erster Linie will das Projekt ein umfassendes Beobachtungssystem entwickeln, das Emissionsorte, Staubsturmhäufigkeit und Staubzusammensetzung überwacht und somit die notwendigen Informationen liefern wird, um die Auswirkungen von Staubstürmen abzuschwächen.

Für die Untersuchung der Stürme setzt das Projektteam verschiedenste Techniken und Informationsquellen ein. Ein Teil des Projekts befasst sich mit der Erfassung und Analyse von Daten über Staubstürme, die an mehr als 300 meteorologischen Stationen in Zentralasien seit 1936 gesammelt werden.

Außerdem werden anhand von Satellitenbildern einerseits Staubstürme überwacht und andererseits die Veränderungen an den wichtigsten aktiven staubemittierenden Orten untersucht. Zudem entwickeln die Partner Computersimulationen von Staubstürmen und ermitteln in Windkanälen Grenzwerte für Windgeschwindigkeiten.

Schließlich werden Materialien getestet, mit denen sich die Böden eventuell stabilisieren lassen. Dazu gehört auch die Entwicklung von Verfahren zur Behandlung des Bodens oder des Wassers mithilfe von Pflanzen, auch Phytosanierung genannt. Hierfür werden lokale Pflanzenarten verwendet, die resistent gegenüber Trockenheit und Salz sind und auch unter den widrigsten Umweltbedingungen, wie auf dem ausgetrockneten Boden des Aralsees, gedeihen könnten.

Ein weiteres wichtiges Projektziel ist der Aufbau einer dauerhaften Verbindung zwischen europäischen und zentralasiatischen Forschern sowie die Förderung der Forschungszusammenarbeit der Staaten Zentralasiens.

Ein Beobachtungsnetz in der Wüste einrichten

Den Projektpartnern zufolge ist das bisher wichtigste Ergebnis von CALTER die Einrichtung eines Bodenbeobachtungssystems für Staubablagerungen in Kasachstan, Turkmenistan und Usbekistan. Dies ist eine beachtliche Leistung, denn überhaupt zu den jeweiligen Orten inmitten der Wüste zu gelangen, ist schon eine Herausforderung.

Das Beobachtungssystem unterstützt die Länder bereits bei der Ermittlung der Hauptquellen für Staub in der Region. Mit diesen Informationen werden sie in der Lage sein, wirksamere Strategien zu erarbeiten, um das Problem zu mildern.

Dem Projekt ist es außerdem gelungen, die örtlichen Behörden der Region für das Problem der Winderosion und Luftqualität zu sensibilisieren. Die Leiter der meteorologischen Regionaldienste Kasachstans waren derart beeindruckt von den bei CALTER angewandten Methoden, dass sie beschlossen, das Beobachtungsnetz auf das gesamte Land auszudehnen.

Erweiterung der Projektreichweite

CALTER konzentriert seine Tätigkeiten derzeit lediglich auf drei Länder: Kasachstan, Turkmenistan und Usbekistan. Aufbauend auf den Forschungsarbeiten von CALTER wollen die Projektpartner nun das Beobachtungsnetz auch auf andere zentralasiatische Länder ausweiten, wie die Mongolei und China und vielleicht sogar Afghanistan und Iran. Außerdem wollen sie die sozioökonomischen und natürlichen Ursachen für die Erdbedeckungsveränderungen eingehender untersuchen und analysieren, wie genau sich Landschaften im Laufe der Zeit wandeln.

Auch wenn CALTER sich hauptsächlich auf Zentralasien konzentriert, sind die in diesem Projekt gewonnenen Erkenntnisse zu den Entstehungsbedingungen von Staubstürmen und die entwickelten Verfahren für die Überwachung und Beobachtung dieser Phänomene auch auf andere Regionen übertragbar.

Die Umsetzung des Projektes lässt sich daher problemlos über die windgepeitschten Wüsten Karakum und Kysylkum hinaus auf andere Regionen der Welt ausdehnen, in denen das Zusammentreffen von kahlen, trockenen Böden mit starken Winden regelmäßig zu mächtigen Sandstürmen führt.