Spaces II-Abschlusskonferenz: Veränderungen durch den Klimawandel im südlichen Afrika erfordern Anpassungen – BMBF hat Erkenntnisaustausch zur nachhaltigen Landnutzungs- und Meeresforschung gefördert
Wetterextreme und veränderte Meeresströmungen: In Pretoria blickten deutsch-afrikanische Forschungsteams aus Forschenden und Praxispartnern auf zehn Jahre Forschung in der BMBF-Fördermaßnahme SPACES I und II und erörterten die Ergebnisse.
Die Region „südliches Afrika" ist bereits jetzt starken klimatischen Veränderungen durch den Klimawandel ausgesetzt. Eine weitere Herausforderung der Region: Sowohl die Bevölkerungszahlen als auch die damit verbundenen Ansprüche an Ökosystemleistungen zu Land und zu Wasser wachsen rasant. Die Region steht vor einer großen Aufgabe: Wie lassen sich die Land- und Meeresökosysteme nachhaltig nutzen und auch unter globalen klimatischen Veränderungen erhalten?
Um bei der Bewältigung dieser Herausforderung zu unterstützen, setzte vor zehn Jahren das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das SPACES-Forschungsprogramm auf. Ziel des Programms war es, Wissenschaftspartnerschaften für die Anpassung an komplexe Erdsystemprozesse im südlichen Afrika zu fördern.
Zum Abschluss des Forschungsprogramms fand Mitte Juni 2022 in Pretoria, Südafrika, ein umfassender Erfahrungsaustausch statt. Insgesamt nahmen etwa 80 Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Verwaltung sowie aus der Dienstleistungsbranche teil. Darunter waren auch die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der insgesamt neun terrestrischen und marinen SPACES-Forschungsprojekte. Im Fokus stand die Frage: Wie können sich die Menschen an Extremwetterereignisse und Klimawandel im südlichen Afrika besser anpassen? So hatten die Forschenden im Rahmen von SPACES zum Beispiel starke Verschiebungen von jahreszeitlichen Regenzeiten beobachtet. Zur Frage, wie sich Klimaanpassung am besten realisieren lasse, herrschte unter allen Konferenz-Teilnehmenden ein klarer Konsens: Entscheidend ist es, das Wissen rund um die Klimaanpassung zu den Entscheidungsträgern und Menschen vor Ort zu bringen und gemeinsam geeignete Maßnahmen zur Anpassung an die Klimaveränderungen zu erörtern.
SPACES hat analysiert, wie sich der Klimawandel auf Niederschlagsmengen, Meeresströmungen und Auftriebssysteme im südlichen Afrika auswirken kann
Die Programme SPACES I und SPACES II haben Schlüsselelemente der komplexen gekoppelten Erdsystemprozesse in der Region des südlichen Afrikas erforscht und unser Verständnis sowohl für die wahrscheinliche Art der künftigen Auswirkungen als auch für das Management- und für politische Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel verbessert.
Für die Kalibrierung künftiger Klimamodelle ist ein vertieftes Verständnis von historischen Klimaschwankungen entscheidend. Darüber hinaus erleichtert es, sowohl aktuelle Vegetationsmuster als auch die Reaktion der Vegetation auf Klimavariationen in der relativ jungen Vergangenheit besser zu verstehen. So hat SPACES detaillierte Klimadaten erhoben, wie sich der Klimawandel auf die Niederschlagsmenge sowie auf die Meeresströmungen und Auftriebssysteme im südlichen Afrika auswirken kann. Die Folgen werden tiefgreifend sein: Die Veränderungen der Strömungen werden direkte Rückkopplungen auf die Klimasysteme haben und sich auf lokale Niederschlagsmuster in komplexer Weise auswirken. Bereits jetzt schon besonders heiße und trockene Gebiete werden sich durch den Klimawandel wahrscheinlich unverhältnismäßig stark erwärmen.
Des Weiteren wird für das südliche Afrika erwartet, dass Extremereignisse wie Stürme, Hitzewellen und Dürren stark zunehmen. Dadurch werden sich die Primärproduktion der Pflanzen sowie die Artenvielfalt im Allgemeinen verringern. Diese Veränderungen werden sich negativ auf die nutzbaren Fischbestände, die Wasserversorgung sowie die landwirtschaftliche Produktivität auswirken.
Klimaanpassung erfordert Fachwissen über Klimaänderungen und Anpassungsmöglichkeiten für die Landnutzung
Das BMBF hat mit der Fördermaßnahme „SPACES" Forschende und Praxispartner aus Deutschland und aus dem südlichen Afrika zusammengebracht. Dabei stand die Feldforschung und die Simulation von Klimaveränderungen im Mittelpunkt der Zusammenarbeit: Ausgehend von Beobachtungen, entworfenen Klimaszenarien und den jüngsten technischen und methodischen Entwicklungen der Erdbeobachtung hat beispielsweise das Verbundprojekt SALDi ein automatisiertes System für eine zeitlich (zwei-wöchentlich) und räumlich (10 bis 30 Meter) hoch aufgelöste Beobachtung der Oberflächendynamik von Ökosystemleistungen, wie die Kohlenstoff- und Wasserbindung, entwickelt. Damit können die Wechselwirkungen zwischen Landoberflächen und Klima erfasst und Bewertungsansätze zu Gefahren der Landdegradierung weiterentwickelt werden. In sechs Arbeitsgebieten von den semi-ariden Winterregengebieten im Südwesten Afrikas über die semi-ariden zentralen Gebiete mit ganzjährigen Niederschlägen hin zu den semi-humiden Sommerregengebieten im Nordosten haben Forschende und Praxisakteure inter- und transdisziplinär zusammengearbeitet. Die Auswertung der beobachteten Veränderungen im Gelände sind zusammen mit den berechneten Ergebnissen aus den Klimamodellen wegweisend für die Planung von regen- und bewässerungsbasiertem, kommerziellem Ackerbau und Viehzucht bis hin zur kleinbäuerlichen Subsistenzwirtschaft.
Gefahr von Dürren und Überschwemmungen nimmt zu
Die Gewässer um Südafrika sind vom mächtigen Agulhasstrom geprägt, der warmes, salzreiches Wasser aus dem tropischen Indischen Ozean entlang der afrikanischen Küste nach Süden transportiert. Das Verbundprojekt CASISAC hat die unterschiedlichen Einflussfaktoren untersucht, die auf den Agulhasstrom wirken. Dabei haben die Forscherinnen und Forscher unter der Leitung von Prof. Dr. Arne Biastoch (GEOMAR) herausgefunden, dass steigende CO2-Konzentrationen und der Abbau von stratosphärischem Ozon über der Antarktis in den vergangenen Jahrzehnten zu stärkeren Westwinden auf der südlichen Halbkugel geführt haben. Dies führte zu mehr Austausch von Wasser, Wärme und Salz zwischen dem Indischen und dem Atlantischen Ozean. CASISAC hat auch untersucht, wie sich das regionale Klima im südlichen Afrika – insbesondere die Niederschläge – sowie der Meeresspiegel und die Wellen entlang der Küsten verändern. Dabei kamen die Forscherinnen und Forscher zu dem Ergebnis, dass die Niederschlagsmengen in beiden Regenzonen, der Kapregion und dem östlichen Südafrika, in Zukunft abnehmen werden und diese Regionen somit trockener werden. Doch nicht nur Trockenheit stelle ein Risiko dar, warnt Projektleiter Biastoch: „In Zukunft wird die Wellenhöhe in der Region südliches Afrika zunehmen. Vor allem die Kombination verschiedener Faktoren – Starkregen, steigender Meeresspiegel und größere Wellenhöhen – stellt eine Bedrohung für die Küstenlinien dar."
Die Nachwuchsförderung ist zentraler Baustein von SPACES
Die insgesamt neun terrestrischen und marinen SPACES II-Verbundforschungsprojekte haben ein inhaltlich breit aufgestelltes Forschungsprogramm zwischen Deutschland und mehreren Ländern des südlichen Afrikas realisiert. Ziel war die Erforschung der komplexen Wechselwirkungen zwischen Land und Meer. Hierfür haben die Verbundpartner auch ein gemeinsames integriertes Schulungs- und Wissensaustauschprogramm für Studierende bis hin zu Interessierten aus der Verwaltung entwickelt.
Seit 2019 haben über 100 registrierte Studierende und Interessierte aus Behörden und Verwaltung 14 Kurse besucht, für 2022 sind noch weitere fünf Kurse geplant. Neben fachlichen und methodischen Inhalten werden in den meist einwöchigen Seminaren und Übungen kulturelle Kompetenzen und das Verfassen von wissenschaftsbasierten Politik- und Handlungsempfehlungen für das Erdsystemmanagement, die nachhaltige Nutzung und den Erhalt von Ökosystemleistungen in der Region südliches Afrika vermittelt.