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 "Ein Wissenschaftler, der Tacheles redet, kann Schaden anrichten"
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KLIMA
Title  Extreme Klimaschwankungen

Beunruhigende Abschwächung, Schwankungen im Jahresverlauf, die sich verdoppeln können… Die Ursachen für dieses Verhalten des westafrikanischen Monsuns, Hauptregenquelle des Kontinents und vor allem der Sahelzone, werden fortan klar diagnostiziert werden. Aber zwischen dem Erkennen und einer überzeugenden Diagnose der Ursachen und Mechanismen liegt ein weiter Weg. Genau diesen Weg will das Amma-Projekt dank eines Versuchsapparates von nie dagewesenem Ausmaß beschreiten.

écosystème sahélien
Diese grüne Zone, die von den Forschern vor einigen Jahrzehnten eingezäunt und damit vor Mensch und Tieren geschützt wurde, bezeugt die beeindruckende Regenerationsfähigkeit des Ökosystems des Sahels.

© Yves Sciama
Die größte Schwierigkeit, die die Wissenschaftler überwinden müssen, sind sicherlich die verschiedenen Größenordnungen der klimatischen Prozesse, die in Afrika ablaufen. Der Monsun ist ein kontinentales Ereignis, das von den großen Phänomenen des Planeten beherrscht wird und, in Bezug auf eine Summe zufälliger Umstände, von manchmal sehr lokalen Faktoren (Relief, Vegetation, usw.) beeinflusst wird. Genauso unterschiedlich sind die zeitlichen Größenordnungen. Wichtige Phänomene haben im Allgemeinen lange Zyklen (von einem Jahr, ja sogar von einem Jahrzehnt), wogegen die starken Gewitter, die in gewisser Weise die „Basiselemente“ des Monsuns darstellen, einige Stunden bis höchstens ein paar Tage andauern. Zu verstehen, wie diese ganzen Kräfte zusammenwirken, ist eine besonders ehrgeizige Herausforderung. „Die moderne Forschung hat immer noch große Schwierigkeiten, die Problematik der Veränderung der Größenordnungen zu berücksichtigen, und dies trifft nicht nur auf die Klimaforschung zu“, unterstreicht einer der Gründer von Amma, Jean-Luc Redelsperger.

Was ist mit dem Klimawandel?
Um mit dem größten Maßstab zu beginnen, stellen sich die Wissenschaftler Fragen zum (früheren und zukünftigen) Einfluss des globalen Klimawandels auf den afrikanischen Monsun. Das Niederschlagsdefizit in Westafrika stammt aus den siebziger Jahren und fällt damit zeitlich fast genau mit dem globalen Temperaturanstieg zusammen.

Nur Zufall? Vielleicht. Aber es ist ein beunruhigendes Omen, da jeder weiß, dass die Erwärmung erst am Anfang steht. Pech: Die globalen Klimamodelle, die der internationalen Gemeinschaft zur Verfügung stehen, geben widersprüchliche Prognosen über die Zukunft der Sahelzone. „Der Sahel gehört zu den Weltregionen, für die die Uneinheitlichkeit der Modelle am stärksten ausgeprägt ist“, stellt Jan Polcher, Koordinator von Amma-Europa, fest. Einige Simulationen sehen ein Ansteigen der Niederschläge voraus, andere ein leichtes Absinken und wieder andere katastrophale Dürre. Die globalen Phänomene, die sich auf den afrikanischen Monsun auszuwirken scheinen, und die sich wahrscheinlich auch durch den Klimawandel verändern, werden nun unter die Lupe genommen.

Die Klimaforscher haben beispielsweise festgestellt, dass das Phänomen El Niño, das seinen Ursprung im fernen Pazifik hat, klare Auswirkungen auf Afrika und seinen Monsun hatte. In den Jahren, in denen es stark ist, sind die Regenfälle schwach, und man weiß, dass die meisten Vorhersagemodelle für das kommende Jahrhundert eine Verstärkung von El Niño prognostizieren. Auch der indische Monsunregen scheint einen Einfluss auszuüben. Wenn dieser intensiv ist, reduzieren sich die Niederschläge in Westafrika. Erst kürzlich wurde nachgewiesen, dass auch die Temperatur im Mittelmeer von Bedeutung ist. Bei hohen Temperaturen, stieg auch die Intensität der Regenfälle. Allerdings scheint vor allem die Temperatur des Atlantik und insbesondere die im Golf von Guinea eine entscheidende Rolle für die Auslösung und zweifellos auch für den Ablauf des westafrikanischen Monsuns zu spielen.

Die Auswirkungen des Bevölkerungswachstums
Auf einer eher lokalen Ebene spielt vor allem die Frage nach dem Ausmaß der menschlichen Verantwortung eine wichtige Rolle. Die Auswirkungen der Bevölkerungsexplosion haben in Afrika innerhalb weniger Jahrzehnte tiefgreifende Veränderungen (Vegetation, Wasserhaushalt, Atmosphäre) in einem Maße ausgelöst, das nur sehr schwer fassbar ist, wenn man nicht in die abgelegendsten Gebiete vorstößt. „In den dreißiger Jahren hatte Westafrika 8 Millionen Einwohner“, schätzt der Hydrologe Thierry Lebel. „Heute sind wir bei mindestens 200 Millionen angelangt.“

Bois vendu sur le bord des routes
Holz, Hauptenergiequelle für den Heimbedarf, wird an den Straßenrändern zum Verkauf angeboten. Das Bevölkerung-swachstum wird von einer galoppierenden Entwaldung begleitet.

©Catherine Brahic
Unsichtbar für die Touristen, die Revolution, der Afrika ausgeliefert ist, wird fassbar, wenn die Wissenschaftler auf die Auswirkungen hinweisen. Bei einer kilometerlangen Fahrt vorbei an Obstgärten, die von Bananenplantagen und anderen Obstplantagen unterbrochen werden, zeigt Christophe Peugeot, operationeller Leiter von Amma im Bénin, auf eine kleine Baumgruppe, die über 40 Meter weit die Anbaufläche wie ein pflanzlicher Bergfried beherrscht. „Dies ist ein Rest Urwald, der sicherlich erhalten wurde, weil er heilig ist. Vor zwanzig Jahren bedeckte dieser Urwald das ganze Gebiet. Die Menschen nutzten damals nur einige Lichtungen.“

Tausend Kilometer weiter nördlich, im Herzen der nigerianischen Sahelzone, nehmen die Veränderungen, die dort genauso radikal sind, ganz andere Formen an. Jean-Louis Rajot, Forschungsleiter am CNRS und Aerosolspezialist, beschreibt eine orangefarbene Landschaft, trocken und heiß, wo selbst die wenigen Sträucher keine Blätter mehr haben. Eine Familie vom Stamm der Peuhl, ein von der Tierzucht lebendes Nomadenvolk, hat ein paar provisorische Hütten errichtet. Ein Stückchen weiter, am Horizont, heben sich um die zwanzig „feste“ Häuser kaum von der Erde ab, die den gestampften Lehm für den Bau geliefert hatte. Dennoch ist das Dorf bei der Mini-Oase mit den schon von weitem sichtbaren großen Bäumen, die ihm Schatten spenden, leicht ausfindig zu machen. Es sind die einzigen Bäume, die im Umkreis mehrerer Dutzend Kilometer nicht gefällt wurden.

In einiger Entfernung davon durchschneidet ganz überraschend ein grünes, dichtes Wäldchen die riesige trockene Ebene. „Dieses Gebiet haben die Wissenschaftlicher seit über zehn Jahren unter Schutz gestellt, und weder Mensch noch Tier haben zu diesem Zutritt“, erklärt der Forscher. Diese Fülle in einer Halbwüste sagt viel über den menschlichen Einfluss aus."

Das Holz ist für die explodierende, fast mittellose Bevölkerung dieser Region die einzige Energiequelle, die zum Kochen und für die meisten handwerklichen Aktivitäten genutzt wird. Längs der Wege und Straßen werden Holzstöße mit Zweigen zum Verkauf angeboten. Im Niger, einem der Länder mit dem höchsten Bevölkerungswachstum weltweit, werden heute 95% des Bodens angebaut oder liegen brach (Anbauzeiten wechseln sich mit Brachzeiten ab, damit sich der Boden erholen kann) im Vergleich zu lediglich 5% am Anfang des Jahrhunderts...

Die Wunde im Wald
Diese tiefgreifenden Veränderungen können sich auf vielfältige Weise auf das Klima und vor allem auf die Niederschläge auswirken. Die Zerstörung der Wälder beispielsweise erhöht die Albedo des Bodens – in anderen Worten sein Rückstrahlungsvermögen anstatt seiner Lichtabsorbtionsfähigkeit, selbst wenn diese durch Kulturen ersetzt werden. Damit wird ein großer Teil der Sonnenenergie – der Energie, die anschließend bei den üblichen meteorologischen Prozessen wie der Gewitterauslösung fehlen könnte – wieder in die Atmosphäre zurückgestrahlt.

Außerdem sinkt durch die Entwaldung die Wasserspeicherkapazität des Bodens. Die Bäume bremsen nämlich sowohl mechanisch (das Wasser sickert in den Boden entlang der Wurzeln ein) als auch chemisch (der Humus saugt das Wasser auf) den Wasserabfluss an der Erdoberfläche. Auf einer nackten Erde fließt das Wasser schneller in die Flüsse, wo es dann für die Vegetation verloren ist. Gleichzeitig reduziert die Entwaldung auch die Wassermenge, die nach einem Regen von der Erde zurückgeben wird. Bäume sind nämlich wie richtige Pumpen. Ihre Wurzeln suchen in der Tiefe des Erdbodens nach dem kostbaren Nass, befördern dieses über ihre Gefäße an die Oberfläche und lassen es über ihre Blätter in die Atmosphäre hinein verdunsten. Kulturen können diese Funktion nicht so gut übernehmen. Ihre Blattoberfläche ist kleiner und ihre an der Oberfläche liegenden Wurzeln nehmen sehr viel weniger Wasser auf. Damit kann der durch die Vegetation abgegebene Wasserdampf manchmal den Regen durch Sättigung der Luft „in Gang“ bringen.

Das enorme Ausmaß der bewirtschafteten Flächen in Afrika kann das Klima auch durch andere Mechanismen beeinflussen. So stellt man vor allem im Sahel eine riesige äolische Erosion fest, die sich durch das Aufwirbeln riesiger Mengen mineralischer (Sand usw.) und organischer (durch das Absengen der Felder entstandener Ruß) Partikel manifestiert. Man schätzt im Übrigen, dass dieser Kontinent weltweit die größte Quelle atmosphärischen Staubs ist. Die Partikel könnten einen wichtigen Einfluss auf die Niederschläge haben, indem sie die Kondensationskerne für den Wasserdampf liefern (oder auch nicht) und damit die Tropfenbildung ermöglichen oder erschweren.

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  Warten auf die Regenzeit
  Die europäische Beteiligung
  Extreme Klimaschwankungen
  Dem Uhrwerk des Monsuns auf die Spur kommen

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  Im Herzen des weltweiten Puzzles

Die Tropen sind die Zone, in der die Sonnenstrahlung am energiereichsten ist. Sie sind der thermische Motor des Weltklimas, d.h. die Hauptenergiequelle, die anschließend mit den Meeresströmen, wie dem Golfstrom, oder durch verschiedene atmosphärische Phänomene auf der ganzen Welt verteilt wird.

Afrika, welches die wichtigste kontinentale tropische Zone darstellt, beeinflusst daher den gesamten atmosphärischen Kreislauf des Planeten. Afrika ist außerdem die Hauptquelle für Aerosole weltweit und stößt riesige Mengen Ozon (oder Vorläufer dieses Gases) in die untere Atmosphäre aus. All dies bildet einen strategischen Knoten für das globale Klima - seine Erforschung ist besonders wichtig, da die existierenden Modelle die Geschehnisse ganz besonders schlecht reproduzieren. Bei Ablauf von Amma sollte die gesammelte Datenmenge, wie die Forscher sagen, der Klimaforschergemeinschaft Arbeit für über zehn Jahre bescheren. Außerdem sollen diese Daten im Web frei zur Verfügung stehen.