Forschung
Was die Forschung untersucht und herausfindet, wird durch Wissenstransfer greifbar und verständlich.
Und ermöglicht so sinnvolles und effektives Handeln für die Meere .
Das erste Kippelement ist das schnellste
© NASA / Wikimedia Commons
Der Name kündigt bereits eine gewisse Ernsthaftigkeit des Themas an: Kippelemente setzen bei bereits kleinen externen Störungen eine Kette in Gang, die – einmal angestoßen – nicht mehr zu kontrollieren ist. So auch beim Gletscherschmelzen in der Antarktis: die Gletscher, die jetzt schon kleiner werden, könnten zukünftig diejenigen sein, die dadurch noch schneller schrumpfen.
Hier sind die zwei großen Gletscher Thwaites und der Pine-Island gemeint, deren Schelfeis sich wegen ihrer besonderen Geometrie und Lage deutlich schneller zurückzieht als das vergleichbarer Gletscher in der Ostantarktis. Das konnte nun im Rahmen der neuen Studie des Potsdam-Institus für Klimafolgenforschung (PIK) „Scaling of instability timescales of Antarctic outlet glaciers based on one-dimensional similitude analysis“ herausgefunden werden. Denn ziehen sich die Gletscher ins Innere des Landes zurück, steigt die Geschwindigkeit des Rückzugs. Eine unaufhaltsame Rückkopplung beginnt. Sollten wir die Klimakrise nicht verhindern können und somit dieser Prozess ablaufen wie befürchtet, könnte der Meeresspiegel um drei Meter ansteigen und durch den Albedo-Effekt das Klima noch weiter anheizen.
Den Artikel Das erste Kippelement ist das schnellste von Friederike Meier vom 14.06.2019 findet ihr beim klimareporter des Vereins Klimawissen e. V. Das Magazin informiert außerdem über weitere Kippelemente unter gleichnamiger Kategorie.
„Polarstern“-Forscher:innen sitzen wegen Corona am Nordpol fest
© Alfred-Wegener-Institut / Michael Gutsche (CC-BY 4.0)
Im letzten September sind Forscher:innen der Expedition MOSAiC in Richtung Arktis aufgebrochen. Ziel der Forschungsreise ist es, neue Erkenntnisse über den Klimawandel zu gewinnen. Die gewählte Methode: sich mit dem Eisbrecher Polarstern einfrieren lassen.
Doch auch in der Arktis spürt man die Auswirkungen der Corona-Pandemie. Nach eigenen Aussagen der Forscher:innen auf Twitter stellt sie COVID-19 vor eine sehr besondere Herausforderung. Trotz genauster Planungen hat niemand vorhergesehen, dass ein solcher Fall auftreten könnte.
Das größte Problem ist vor allem die Infrastruktur, die durch Corona lahmgelegt wurde.
Alle zwei Monate werden hundert Besatzungsmitglieder ausgetauscht, wobei die neu an Board Kommenden über Norwegen anreisen. Durch das coronabedingte Einreiseverbot nach Norwegen kann die Besatzung jedoch nicht mehr durch neue Mitglieder ausgetauscht werden. Die Folgen sind weitreichend, da die Forscher:innen nun nicht mehr nur im Eis, sondern auch auf dem Eisbrecher feststecken.
Außerdem muss nun, als Reaktion auf den Corona-Fall eines Crewmitglieds, das eigentlich neu an Board kommen sollte, jedes neue Besatzungsmitglied zweimal auf Sars-CoV-2 getestet werden.
Die MOSAiC-Expedition ist die größte Arktisexpedition aller Zeiten. Ein gemeinsamer Kraftakt von Wissenschaftler:innen aus 20 Nationen. Daher betont der Expeditionsleiter Prof. Dr. Markus Rex, dass selbst unter diesen Bedingungen von Aufgeben momentan keine Rede sei.
Den Artikel „Polarstern“-Forscher sitzen wegen Corona am Nordpol fest findet ihr beim Spiegel.
Mehr Informationen über MOSAiC könnt ihr im Blogbeitrag „Mammutprojekt MOSAiC: ein Jahr festgefroren in der Arktis“ nachlesen oder ihr hört euch den MOSAiC-Podcast „Ein Jahr auf Forschungsreise im Eis“ an.
Das rote Gewand des Schnees
© Jerzy Strzelecki / Wikimedia Commons (CC-BY-SA-3.0)
Kalt, weiß und einsam. So könnte man die Antarktis beschreiben, aber auch den ein oder anderen Gletscher.
Doch durch den Klimawandel hat sich in den letzten Jahren viel verändert. Zu einer neuen Bedrohung des Eises sind Schneealgen, wie beispielsweise Chlamydomonas nivalis (C.nivalis), geworden [1]. Eine Schneealgenart, die man überall auf der Welt findet. In Europa zum Beispiel in den österreichischen Alpen.
Schneealgen leben im flüssigen Wasser zwischen den Schneekristallen [2]. Unter kälteren Bedingungen ist ihr Stoffwechsel heruntergefahren, doch bei steigenden Temperaturen wachsen vor allem die C.nivalis Populationen immer stärker an. Durch die immer weiter steigenden Temperaturen ist weiterhin mit einem Zuwachs der Alge zu rechnen. Das Problem der wachsenden Algenschichten ist jedoch nicht die Alge als solche, sondern deren leuchtend rote oder grünliche Färbung [3].
Der einst weiße Schnee ist nun in ein rotes Gewand gehüllt, und so schön der Anblick auch sein mag, der rote Schnee hat seine Tücken.
Er beeinflusst die Albedo des Schnees, also das Rückstrahlvermögen, negativ. Rote Algen absorbieren die Sonnenstrahlen zum Großteil und reflektieren nur das rote Licht, die grüne Algenart reflektiert hingegen nur grüne Lichtwellen (Wie wir Farben sehen: Reflexion und Absorption).
Das absorbierte Licht wird in Wärme umgewandelt. Dadurch schmelzen Eis, Schnee und Gletscher [1][4].
Der rote Schnee der Antarktis ist also eine Auswirkung des Klimawandels, die diesen noch verstärkt. Denn durch das Abschmelzen werden Wassermengen frei, die das Sonnenlicht nicht mehr so gut reflektieren, sondern ebenfalls absorbieren. Das Wasser erwärmt sich und bringt noch mehr Eis zum Schmelzen.
Zusätzlich wird die weiße Reflexionsfläche immer kleiner und die Energie des Systems immer höher. Diesen Effekt nennt man positive Rückkopplung, genauer gesagt Eis-Albedo-Rückkopplungseffekt [4].
Weitere Informationen über den Klimawandel und dessen Einfluss auf das marine Ökosystem findet ihr auf unserer Seite unter „Wie der Klimawandel unsere Weltmeere verändert“ oder auf unserem Factsheet „Meeresspiegelanstieg und Klimawandel – Infos und Tipps“.
Quellen
[1] Huovinen, Pirjo, Jaime Ramírez, and Iván Gómez. „Remote sensing of albedo-reducing snow algae and impurities in the Maritime Antarctica.“ ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing146 (2018): 507-517.
[2] Remias, Daniel, Ursula Lütz-Meindl, and Cornelius Lütz. „Photosynthesis, pigments and ultrastructure of the alpine snow alga Chlamydomonas nivalis.“ European Journal of Phycology 40.3 (2005): 259-268.
[3] Lukeš, Martin, et al. „Temperature dependence of photosynthesis and thylakoid lipid composition in the red snow alga Chlamydomonas cf. nivalis (Chlorophyceae).“ FEMS microbiology ecology 89.2 (2014): 303-315.
[4] Lozan, José L., et al. „DER KLIMAWANDEL UND DAS EIS DER ERDE: Ein Überblick.“ Science 319 (2008): 189-192.
Albatrosse – Spione illegaler Fischerei
© Fer Nando / Unsplash
Ihr fragt euch wohl, wie können Albatrosse und die ausbeuterische Praxis der illegalen Fischerei zusammenhängen? Wenn sie in der Luft sind, können Albatrosse Fisch und dessen Geruch bis auf 30 km Entfernung wahrnehmen. Es ist also keine Seltenheit, dass die Vögel Kurs auf Fischerboote mitten im Ozean nehmen, um dort den einen oder anderen Fisch an Deck abgreifen zu können. Zusätzlich legen Albatrosse innerhalb ihrer Nahrungsflüge beeindruckend lange Strecken zurück und fliegen einen großen Teil des offenen Ozeans ab.
Doch wär hätte gedacht, dass genau diese Art der Nahrungssuche als eine Art Vogelpatrouille fungieren kann, die illegale Fischerboote aufspürt. Viele Fischereiflotten schalten, kurz nachdem sie in internationale Gewässer vorgedrungen sind, die vorgeschriebenen automatischen Identifizierungssysteme ab und fischen weitaus mehr von den Fischbeständen als gesetzlich erlaubt ist. Diese Piratenfischerei jedoch zu kontrollieren war bisher unmöglich, denn weder mit dem Flugzeug, mit Drohnen oder anderen Schiffen kann das riesige Gebiet überwacht werden und somit dessen abnehmende Fischbestände vor der Ausbeutung geschützt werden. Ein neuer Ansatz ist nun, die lange Nahrungssuche der Albatrosse zu nutzen, um die illegal operierenden Fischerboote aufzuspüren. Daher wurden im Rahmen eines 6-monatigen Forschungsprojekts 170 Vögel mit einem Sender ausgestattet, der in der Lage ist, den Radar auf Booten aufzuspüren.
Erschreckenderweise hatten 100 der mit dem Sender erfassten 353 Boote zum gegebenen Zeitpunkt das Identifizierungssystem abgeschaltet und operierten demnach illegal. Um weiterhin effektiv die Nahrungssuche der Vögel nutzen zu können, wird nun an einer Optimierung der Sender gearbeitet, um diese weitreichender einsetzen zu können. Zukünftig sollen auch kleinere Vögel wie Sturmtaucher zur Datenerfassung beitragen.
Den gesamten Artikel „Albatrosse als Spione“ findet ihr bei der Süddeutschen Zeitung.
Mehr zum Thema Überfischung findet ihr bei uns.
Ein Jahr auf Forschungsreise im Eis: der MOSAiC-Podcast
© Alfred-Wegener-Institut / Esther Horvath (CC-BY 4.0)
Am 20. September startete die große MOSAiC Expedition in die Arktis, um sich dort mit dem Eisbrecher Polarstern für ein Jahr im Eis einfrieren zu lassen. Viele Forsche:innen sowie Klimaexpert:innen sind an Bord des Forschungsschiffes, um neue Erkenntnisse über den Klimawandel sowie das Polarmeer zu sammeln. Die Arktis gilt als Frühwarnsystem des Klimawandels, denn kein Ort hat sich in den letzten Jahren so dramatisch erwärmt wie sie und das Nordpolarmeer. Unter der Leitung des Atmosphärenforschers Markus Rex und des Alfred-Wegener-Instituts stechen die aus 20 Nationen stammenden Forscher:innen in See und werden während der Expedition von anderen Eisbrechern, Helikoptern sowie Flugzeugen versorgt. Die Expedition kann durchgehend online auf der Website des AWI verfolgt werden, sowie bei dem zugehörigen Podcast „Arctic Drift: Das Audiologbuch“ oder dem „Polarsternblog“.
Im Resonator, dem Forschungspodcast, erläutert Markus Rex in einer 50-minütigen Folge ausführlich vor Beginn der Reise das bevorstehende Forschungsabenteuer.
„Faktenbasiert: Von der Dystopie der Klimakrise und der Utopie des Klimaschutzes“
Im Rahmen der Veranstaltung am IASS (Institut für transformative Nachhaltigkeitsforschung) „Klima trifft Theater: von der Erzählbarkeit der Klimakrise“ hält Antje Boetius, Direktorin des AWI, einen großartigen und sehr aussagekräftigen Vortrag zur Einordnung des Klimageschehens in die Erdgeschichte. Wo stehen wir? Mitten in einem Erdzeitalter mit bereits gekippten Klimapunkten. Wie gehen wir damit um, dass wir selbst mit reinen Fakten Dystopie beschreiben. Wo nehmen wir den Mut her, Utopien zu denken, um handeln zu können?
Video-Link: https://www.youtube.com/watch?v=ihSs71Thwmc&feature=youtu.be&t=264
Quelle: Heinrich-Böll-Stiftung auf YouTube
Mehr Informationen zum Thema Klimawandel findet ihr bei uns.
Flüssiggas klimaschädlicher als bisher gedacht
Pressemitteilung, NABU, 28.01.2020
Miller: Studie zu LNG muss Warnruf für Schifffahrt sein
Berlin/London – Laut einer neuen Studie des International Council on Clean Transportation (ICCT) führt Flüssigerdgas (LNG) als Schiffskraftstoff zu 70 bis 82 Prozent höheren Treibhausgasemissionen im Vergleich zu Marinediesel. Diese Zahlen sind alarmierend, da immer mehr Schiffsbetreiber auf LNG zurückgreifen.
Der ICCT-Bericht untersucht die Treibhausgasemissionen aus Schiffskraftstoffen über den gesamten Lebenszyklus, einschließlich der unbeabsichtigten Freisetzung von extrem klimaschädlichem Methan aus Schiffsmotoren, der sogenannte Methanschlupf. Die Autoren fanden heraus, dass die Verwendung von LNG die Klimawirkung der Schifffahrt im Vergleich zu Marinediesel tatsächlich verschlechtern kann, wenn man die Emissionen betrachtet, die über einen Zeitraum von 20 Jahren emittiert werden würden.
„Die Schifffahrtsbranche gehört bereits jetzt zu den weltweit größten Klimasündern. Der Wechsel von Schiffen zu LNG ist sogar klimaschädlicher als so weiter zu machen wie bisher“, so NABU-Bundesgeschäftsführer Leif Miller. „Die Studie muss ein Warnsignal für die Internationale Seeschifffahrtsorganisation sein. Sie muss jetzt handeln, um alle Treibhausgasemissionen in ihre Strategie zur Emissionsreduzierung einzubeziehen.“
Sönke Diesener, NABU-Schifffahrtsexperte: „Die Investitionen, die heute getätigt werden, müssen konsequent in klimafreundliche Antriebstechnologien fließen. Höherer Effizienz, Windunterstützung, Batterien, Brennstoffzellen und synthetischen Kraftstoffen aus erneuerbarem Strom gehört die Zukunft. LNG ist heute ein schädlicher Irrweg und taugt auch nicht als Brückentechnologie, wenn der Treibhausgasausstoß gegenüber dem Status Quo sogar ansteigt.“
Die Schifffahrtsbranche stößt jetzt schon mehr Treibhausgasemissionen aus als ganze Staaten – auch mehr als Deutschland. Verschiedene Szenarien zeigen, dass die Treibhausgasemissionen der internationalen Schifffahrt von derzeit drei Prozent auf 17 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen bis 2050 steigen könnten. Wenn Schiffe LNG als Schiffstreibstoff verwenden, könnten die Emissionen sogar noch höher ausfallen.
Von den 756 LNG-Schiffen, die derzeit im Einsatz oder bestellt sind, ist der mit Abstand beliebteste Motorentyp ein Dual-Fuel-Viertakter. Er hat die höchste Methanschlupfrate. Die Kreuzfahrtindustrie bewirbt diese LNG-Schiffe als besonders klimafreundlich. Die jüngsten Erkenntnisse des renommierten Forschungsinstituts ICCT, das auch schon den Dieselskandal aufdeckte, stellen nun jedoch die Zukunftsfähigkeit dieser milliardenschweren und langlebigen Investitionen in Frage.
Der IPCC-Report empfiehlt, dass die globalen Treibhausgasemissionen bis 2030 gegenüber 2017 nahezu halbiert werden müssen, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu vermeiden. Die Methanemissionen aus allen Quellen müssen bis 2050 gegenüber 2010 um mindestens 35 Prozent gesenkt werden. In Anbetracht dieses kurzen Zeitraums zur drastischen Reduzierung der Treibhausgasemissionen betrachten die Autoren des Berichts die Klimaauswirkungen von Schiffskraftstoffen anhand des 20-jährigen und des 100-jährigen Treibhauspotenzials. Methanemissionen zeigen sich als besonders problematisch, da Methan in einem Zeitraum von 20 Jahren 86-mal mehr erwärmt als die gleiche Menge CO2.
Diese Pressemitteilung sowie den Link zur Studie findet ihr beim NABU.
Weitere Informationen zum Flüssiggas LNG könnt ihr unter unserem Forschungsblog einsehen und die IPCC Reports findet ihr auf der IPCC Seite.
Klimafoscher warnen vor „planetarem Notfallzustand“
© Alfred-Wegener-Institut / Sebastian Menze (CC-BY 4.0)
Dass bereits ein kritischer Punkt bezüglich des Klimawandels erreicht ist, lässt sich nicht mehr leugnen. Doch dass dieser schneller voranschreitet als gedacht, bereitet große Sorgen. Wissenschaftler:innen warnen vor sogenannten tipping points, zu deutsch Kipppunkten, welche irreversible Szenarien auslösen. Hierbei spielen Prozesse wie die positive Rückkopplung eine große Rolle, sprich sich selbst verstärkende Abläufe, die Potential zur Kettenreaktion und Kaskadeneffekten haben. Ein Beispiel hierfür ist der verstärkte Albedoeffekt. Die Temperatur steigt an, die Pole schmelzen. Weniger Eis resultiert in weniger Reflexion des Sonnenlichts und verstärkter Absorption der Wärmestrahlung. Die Temperatur steigt zusätzlich an und noch mehr Eis schmilzt. Der Albedoeffekt ist nur einer von vielen Prozessen, die zu Kipppunkten in Ökosystemen führen können. Bedrohte Systeme mit hohem Risiko sind unter anderem die auftauenden Permafrostböden, der von Dürren bedrohte Amazonas, von Bränden betroffene boreale Wälder, die ausbleichenden Korallenriffe und die großflächig abnehmende Eisdecke. Eine „globale Kaskade“ kann durch die voneinander abhängigen tipping points als Folge auftreten, denn der Eisrückgang hängt direkt mit der atlantischen Meeresströmung sowie dem dadurch veränderten Monsunregen in Afrika zusammen.
Das in den Medien oft erwähnte restliche CO2 Budget von 500 Giga Tonnen ist schnell halbiert, wenn einige Kipppunkte wie das Schmelzen des Permafrosts, der als CO2 Speicher fungiert, ausgelöst werden. Angesichts dessen sprechen Klimaforscher bereits von einem „planetarem Notfallzustand“, der augenblickliches Handeln erfordert.
Den dazugehörigen Artikel findet ihr beim Tagesspiegel sowie beim nature Magazin.
Mehr Informationen zum Klimawandel findet ihr auch bei uns auf der Website.
Kegelrobben-Bestand in der Ostsee erholt sich
© A different Perspective / Pixabay
Wer an die Ostsee denkt, hat wahrscheinlich ein Bild von Strandkörben, Möwen und durchwachsenem Wetter im Sinn. Kegelrobben jedoch gehören seit Jahren nicht mehr zur Vorstellung von der Ostsee. Ihre Zahlen gingen lange Zeit nicht nur wegen Giften im Meer, sondern vor allem aber wegen der Erlaubnis sie zu jagen zurück. Seit der Einführung eines Jagdverbots kehren die Meeressäuger langsam wieder zurück. Angaben der Meeresbiologin Linda Westphal zufolge wurden im Oktober vom Verein Jordsand auf der Insel Greifswalder Oie mehr als hundert Kegelrobben gezählt und im Greifswalder Bodden im Frühjahr rund 200 bis 300 Tiere. Insgesamt leben heute etwa 38.000 Kegelrobben in der Ostsee.
Obwohl Kegelrobben in die Ostsee zurückkehren, gelten sie immer noch als stark gefährdet. Deshalb sind sie nach wie vor Teil der Roten Liste. Auch Überfischung und Beifang bedrohen die Art. Da sich Ostsee-Kegelrobben vorrangig von Hering, Dorsch und Sprotten ernähren – Arten, die selbst als gefährdet gelten und überfischt werden – bleibt abzuwarten, ob und wie die Zahlen der Kegelrobben weiter wachsen werden.
Den zugehörigen Artikel „Mehr als 38.000 Kegelrobben in der Ostsee gezählt – Bestand erholt sich“ vom 28.12.2019 findet ihr bei Spiegel Online.
Wer mehr über Kegelrobben wissen möchte, findet ausführliche Informationen auf der Seite des Deutschen Meeresmuseums. Hier wird ebenfalls erläutert, wie man sich bei einer Kegelrobbenbegegnung verhalten sollte. Um zum Schutz der Meeressäuger beizutragen, sollten Sichtungen über die App „OstSee Tiere“ gemeldet werden.
Unter dem Eis
© Willian Justen de Vasconcellos / Unsplash
Was ist eigentlich unter dem Eis in der Antarktis? Die neue Karte BedMachine Antarctica lüftet dieses Geheimnis und verbindet alte und neue Daten des Kontinents.
Welche Entdeckung dabei zu einem neuen Weltrekord geführt hat und welche Aussagen die Karte über den Klimawandel liefert, berichtet Leora Koch in einer neuen Folge des Podcast Forschungsquartett. Sie hat ein Interview mit Olaf Eisen geführt, einem Kooperationsprofessor für Glaziologie an der Universität Bremen und am Alfred-Wegener-Institut (AWI), der an der Karte mitgearbeitet hat.
Die Podcastfolge „Unter dem Eis“ vom 19.12.2019 und weitere Informationen zum Nachlesen findet ihr auf der Seite des Forschungsquartett.
Wieso Schnee nicht immer weiß ist und was das mit einem Mikroorganismus zu tun hat, erfahrt ihr in unserem Blogbeitrag Das rote Gewand des Schnees.
