Tropenwaldrodung und Landnutzung beschleunigen den Klimawandel im tropischen Afrika
Welche Bedeutung haben Landoberflächen im Klimasystem? Die vielfältigen Prozesse in der Vegetationsbedeckung und im Boden wirken in komplexer Weise auf das atmosphärische Geschehen ein.
Dies verdeutlicht Abbildung 1. Die Landbedeckung bestimmt die Strahlungseigenschaften (Albedo) der Erdoberfläche, die Vegetation kühlt die umgebenden Luftmassen durch ihre Verdunstungsleistung (Transpiration und Evaporation) und fördert den Luftmassenaustausch in der unteren Atmosphäre (Turbulenz). Die Wurzeln bewirken mehr Infiltration und weniger Oberflächenabfluss und Erosion. In vielen Bereichen Afrikas werden die natürliche Vegetationsbedeckung und der Boden jedoch stark beeinträchtigt durch den Brandrodungsfeldbau (Abb. 2) und die intensive Viehhaltung (Abb. 3). Dies stellt einen wichtigen zusätzlichen Mechanismus im Mensch gemachten Klimawandel dar, speziell in Afrika.
Zukünftige Klimaänderungen im Zeichen von Treibhausgasen und Landnutzungsänderungen
Die Klimaarbeitsgruppe an der Universität Würzburg hat vor einigen Jahren als erste die Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf den zukünftigen Klimawandel in Nord- und Zentralafrika mittels eines hoch aufgelösten Klimamodells untersucht und mit dem Effekt steigender Treibhausgaskonzentrationen verglichen. Die berechneten Klimaänderungen bis zum Jahr 2050 sprechen für einen deutlichen Temperaturanstieg um bis zu 4°C und einen ebenso markanten Niederschlagsrückgang um bis zu 500 mm pro Jahr (Abb. 4). Die Landnutzungsänderungen tragen ungefähr ein Drittel zur Erwärmung und fast voll umfänglich zu den trockeneren Bedingungen bei. Gleichzeitig verlängern sich die Trockenperioden während der Regenzeit um 2 bis 20 Tage, was zu einer Einengung der Zone des Regenfeldbaus führen wird (Abb. 5).
Folgen für die Ernährungssicherheit und das Auftreten der Malaria
Die meisten landwirtschaftlichen Anbauprodukte im tropischen Westafrika werden nicht bewässert und erleiden demzufolge Ernteeinbußen, wenn die sommerlichen Trockenphasen 10 bis 15 Tage überschreiten. Überträgt man die oben gezeigten Klimaänderungen auf den Ertrag typischer Anbauprodukte in Benin, ergeben sich bis zum Jahr 2025 überwiegend Ertragseinbußen von 5% bis 25% gegenüber dem Referenzjahr 2000. Nur die Baumwolle, die zumeist bewässert wird, und die trockenresistenten Sorten Yams und Maniok erweisen sich als relativ stabil gegenüber dem Klimawandel. Die erwarteten Ernterückgänge stehen im Kontrast zur stark wachsenden afrikanischen Bevölkerung und erfordern in der Zukunft einen sorgsameren Umgang mit den natürlichen Ressourcen in Form von Wald, Savanne und Boden.
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Prof. Dr. Heiko Paeth ist seit 2006 Professor für Klimatologie an der Universität Würzburg. Seit seinem Studium der Geographie, Meteorologie und Geologie befasst er sich mit Fragen des Mensch gemachten Klimawandels. Im Fokus stehen die Ausprägungen und Folgen des zukünftigen Klimawandels in Afrika, Europa und Asien. Zur Erforschung dieser Fragen entwickelt und betreibt Heiko Paeth hoch aufgelöste Klimamodelle, mit deren Hilfe sich detaillierte Aussagen über regionale Klimaänderungen und die Rolle menschlicher Aktivitäten ableiten lassen.
