Klimaänderung – Auswirkungen auf Gewässer, Naturschutz und

Klimaänderung – Auswirkungen auf
Gewässer, Naturschutz und
Landnutzungen
Andreas Krug
Abteilungsleiter II.2
Integrativer Naturschutz und
nachhaltige Nutzung, Gentechnik
mit Henrik Hufgard, Andreas Kärcher und
Frank Klingenstein
Jahreskongress
BWK-LV-NRW
25.04.08, Hagen
Einführung
• Der anthropogene Treibhauseffekt ist wissenschaftlich
nachweisbar
•Unsicherheiten über künftige Entwicklungen steigen mit
zunehmender räumlicher Konkretheit der Aussagen
•Szenarien stellen plausible Annahmen, aber keine
Vorhersagen dar
•Unsicherheitsfaktoren: Entwicklung der Meeresökosysteme
und der Wälder, Landnutzungswandel,
Bevölkerungsentwicklung, wirtschaftliche Entwicklung
als wesentliche beeinflussende Rahmenbedingungen
Fakten
•Anstieg der CO2-Konzentration von 280 ppm (ca. 1850)
auf aktuell 380 ppm
•Emission von weiteren Treibhausgasen (Methan, Lachgas, Ozon…)
(insbesondere durch Änderungen in der Landwirtschaft)
Veränderung des Strahlungshaushaltes
•Die letzten 10 Jahre waren global die wärmsten seit Beginn
der Messungen.
•WETTREG:
regionale Klimamodellierung für Deutschland
Erwärmung: v. a. im Norden und in den Voralpen
•Veränderungen der Niederschläge:
nordostdt. Tiefland
trockener
Mittelgebirgsregionen mehr Niederschlag im
Winter
Prognostizierte Änderung der
mittleren Niederschlagssummen in NRW
NRW
NRW
Mittlere Jahressumme Niederschlag
Status quo (1951-2000)
Mittlere Jahressumme Niederschlag
Szenario (2046-2055)
Quelle: Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft
und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen
Prognostizierte Änderung der
mittleren Niederschlagssummen in Bayern
In Bayern (in % 2021 bis 2050)
Sommer
Quelle: Bayerisches Landesamt für Umwelt
Winter
Veränderungen in der Phänologie
(z.B. Zugvögel, Pflanzen) spiegeln die
Verlängerung der Vegetationsperiode
um 11 Tage seit 1950 wider
Arealveränderungen:
Zunahme/Ausbreitung atlantischer = frostempfindlicher (immergrüner) Arten
0°C-Januar-Isoline
~ +1,5°C
Walther et al. 2005, Proc. R. Soc. Lond. B, 272, 1427-1432
Gottesanbeterin (Mantis religiosa)
schwarz: alte Vorkommen
grün: neue Vorkommen
Bienenfresser: Rückbesiedlung seines
„barocken“ Areals bis Südschweden
Kleines Granatauge (Erythromma
viridulum): RL2 3 in Sachsen-Anhalt
◆=
1980s
Gebirgsarten der
oberen Höhenstufen
Piz dals Lejs
Piz Minor
Piz Alv
Piz Chatscheders
Piz Tschüffer
× = 1900s
Piz Lagalb
Arten des Wattenmeers
(Meeresspiegelanstieg)
und Küstenarten
● = 2003
Arten von (kühlen)
Feuchtgebieten
(Moore, Niedermoore,
Feuchtwiesen und -wälder)
In Deutschland könnten
In Deutschland
könnten
5-30%
der Arten aussterben
5-30% der Arten aussterben
Mittel Verlust an Pflanzenarten pro Zelle [%]
+2°C
15 %
+3°C
20 %
+4°C
35 %
32 Mio. € jährliche Kosten durch
allergenen Pollen teuerste Art
Deutschlands
Vorkommen von Arten der Gattung Ambrosia
(amerikanische Neophyten)
Beifuß
Beifußblä
blättriges Traubenkraut
(Ambrosia artemisiifolia)
artemisiifolia)
aus Nordamerika
Mögliche Auswirkungen auf die Fließgewässer
(vgl. auch IPCC 2007)
•
•
•
•
•
Zu- oder Abnahmen im Abflussgeschehen
Verschiebung der Abflussspitzen (etwa vom zeitigen Frühjahr
in den Winter infolge verfrühter Schneeschmelze)
Veränderungen der Wasserqualität infolge höherer
Temperaturen und geringerer Abflussmengen
Vielfach Zunahme des Ausmaßes und der Häufigkeit von
Flutereignissen
Dabei regional starke Unterschiede
Mögliche Auswirkungen auf Flüsse und Auen
Alpin gespeiste Gewässer:
• größere Hochwasser als zuvor durch vermehrten abflusswirksamen
Niederschlag (Schneeschmelze) in Frühjahr und Sommer
• schärfere Artenauslese und Artenverschiebung bei episodisch
auftretenden extremen Sommerhochwassern
• kürzere Hochwasser führen zu verringerter Grundwasserneubildung
vor allem bei den heutigen eingeschränkten Überflutungsmöglichkeiten
in den Auen
• Niedrigwasserperioden im Sommer können zunehmen
Nicht alpin gespeiste Gewässer:
• geringere Hochwassertoleranz der Auewälder wegen länger und
stärker werdender sommerlicher Trockenzeit
Mögliche Auswirkungen auf Flüsse und Auen
Rhein
• Verringerung der Abflüsse im Spätsommer und Herbst
• Zunahme großer Hochwasser (Höhere Niederschläge im
Einzugsgebiet, weniger Schnee)
Elbe
• erhöhte Wahrscheinlichkeit von Niedrigwasser in den
Sommermonaten
Einschränkungen für die Elbeschifffahrt
• erhöhte Wahrscheinlichkeit von Starkniederschlägen
Hochwassergefahr
Lösungsmöglichkeiten – Flüsse und Auen
• Umsetzung der Ziele der WRRL und des Naturschutzes gemäß
Naturschutzgesetz für Flussauen insbesondere für den
Wasserhaushalt
• Ergänzende Maßnahmen zur ökologischen Verbesserung von Auen
aus Naturschutzsicht (Retentionsraum)
• Die Rückgewinnung dynamischer Flussauen
– verbessert die Oberflächen- und Grundwasserverhältnisse
– ist ein wesentlicher Beitrag zum naturverträglichen
Hochwasserschutz
– puffert Niedrigwasserstände
• Verknüpfung von naturschutzrelevanten Aufgaben der WRRL mit der
Arbeit der Naturschutzbehörden
Lösungsmöglichkeiten – Flüsse und Auen
• Umsetzung der Ziele des Koalitionsvertrages (Stichwort „Mehr Raum
für die Flüsse“)
→ Forderung:
Nationales Auenprogramm
(F+E-Projekte des BfN)
Bundesweite Bilanzierung und
Bewertung von Flussauen (Auengütekarte)
Zielsetzung der Forschungsvorhaben
• Erstellung eines bundesweiten Fachdatensatzes zum Auenschutz
• erstmalige bundesweite Dokumentation des Zustandes der Flussauen
• Umsetzung eines nationalen Auenprogramms
Mögliche Auswirkungen auf die Landwirtschaft
Direkte Auswirkungen
• Mehr Winter-, weniger Sommerniederschläge
Trockenstress im Sommer Bewässerung?
• Zunahme der Starkniederschlagsereignisse
Höhere Erosionsgefahr
• Ertragseinbußen vermutlich bei Getreide,
höhere Ertrage z.B. bei Mais
„Indirekte“ Auswirkungen
• Änderungen der Landnutzungen
Klimatisch bedingt (Anpassungen der Anbaustrukturen)
Politisch bedingt, z.B. durch Förderung von Biomasse
(Folgen: z.B. verstärkter Anbau von „Biogasmais“, Umbruch
von Dauergrünland)
• derzeitige Änderung der Landbewirtschaftungen führt eher zu
Klimaerwärmung
Mögliche Auswirkungen auf den Wald
Änderung der Baumartenzusammensetzung und der
Verbreitungsgebiete
• Wärme liebende Baumarten können sich ausbreiten
• Mehr Winter-, weniger Sommerniederschläge
Trockenstress im Sommer
Zunahme von Schadereignisse und Kalamitäten
• Erhöhte Anfälligkeit bereits gestresster Bäume
• Windwurfereignisse werden zunehmen
• Ausbreitung Wärme liebender Insekten :
– z.B. Massenvermehrungen des Eichenprachtkäfers (Agrilus
biguttatus), des Schwammspinners (Lymantria dispar) und des
Eichenprozessionsspinners (Thaumetopoea processionea).
Lösungsmöglichkeiten
Land- und Forstwirtschaft
• Ausweitung naturschutz- und klimaschutzrelevanter
Landbewirtschaftung (extensive Systeme, Ökologischer Landbau
• Klimaschutzförderung nur mit Nachweis eines positiven Beitrags zum
Klimaschutz (Biogasmais-Förderung ist unsinnig!)
• Anpassung der Wälder an die Herausforderungen des Klimawandels
z. B. durch Anbau möglichst vielfältiger Mischbestände
• Naturnahe Waldbewirtschaftung möglichst auf der gesamten
forstwirtschaftlich genutzten Fläche (Naturverjüngung, natürliche
Prozesse, ausreichender Alt- und Totholzanteil).
• Erhöhung der natürliche Speicherkapazität für CO2 der
Landlebensräume (z. B. durch Wiedervernässung und Renaturierung
von Mooren und durch die Zunahme naturnaher Wälder).
“alte”Naturschutzforderungen mit neuer Relevanz
- große Schutzgebiete
- Wanderungskorridore/Biotopverbund
Anpassung an den Klimawandel:
in anderen Sektoren einfacher…
steigende Dynamik führt zum Verlust
von Begründungen des
(bes. konservierenden) Naturschutzes
wofür dann noch
Schutzbemühungen?
???