Der globale Wandel - Herausforderungen und Probleme

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1 Der globale Wandel - Herausforderungen und Probleme

2 Hintergrund Klärung folgender Fragen in Bezug auf das Syndromkonzept:
Was bedeutet „Globaler Wandel“? Was bedeutet „Nachhaltige Entwicklung“? Woher kommt das Syndromkonzept? Warum hat es seine spezifische Gestallt? Wie funktioniert es? Wohin geht die Reise?

3 Lernziele Bandbreite des „Globalen Wandels“
Verständnis für grundsätzliche Herangehens-weisen an „Nachhaltige Entwicklung“ Einblick in die Grundlagen der Systemdynamik Vernetztes Denken Erkennen von Kausalbeziehungen Erkennen von Rückkopplungsschleifen Formen der Generalisierung Archetypen Grundlagen des Syndromkonzepts Erkennen von Muster Grundlagen der Syndromanalyse

4 Was ist Geographie? Geographie erfasst und erklärt die Grundlagen der Erde und die vielfältigen sozialen und wirtschaftlichen Aktivitäten des Menschen. Sie fragt nach den Kräften und Wechselwirkungen, welche die natürliche Gestaltung der Erdoberfläche, die verschiedenen Lebensformen des Menschen und die Dynamik ökologischer und ökonomischer Systeme bestimmen. Geographie analysiert die gegenseitigen Abhängigkeiten von Mensch und Umwelt und die Folgen für die weitere Entwicklung der Städte und der freien Landschaft. Sie sucht Wege zur Verbesserung dieser spannungsreichen Beziehung. Geographie verbindet den naturwissenschaftlichen mit dem sozialwissenschaftlichen Blick! Ihr Horizont ist deshalb weit, und sie kann übergreifende Zusammenhänge in einer komplexen Welt erfassen. Aus der Homepage des Geographischen Instituts der Universität Hannover.

5 Teil 1:  Spannungsfeld „Nachhaltige Entwicklung“  Globaler Wandel

6 Der Globale Wandel Zivilisation & Natur stellen ein eng gekoppeltes System dar Der Globale Wandel beschreibt die Gesamtheit der zivilisationsbedingte Veränderungen in den Interaktionen in diesem System! Es kann zwischen systemischen (direkten) Veränderungen (Bsp. anthropogener Anstieg des atmosphärischen CO2), oder kumulativen Veränderungen (Bsp. anthropogene Bodendegradation) unterschieden werden. Unter dem Begriff „Globaler Wandel“ wird die Gesamtheit der dynamischen Änderungen im Natur-Anthroposphäre-System zusammengefasst. Seit dem Einsetzen der Industrialisierung, vor allem aber seit Mitte des 20. Jahrh. hat sich die Menschheit von einer auf Systemänderungen reagierenden zu einer das System aktiv verändernden Größe entwickelt. Beispiel für problematische Veränderungen der Zivilisation-Natur-Interaktion sind: Bodendegradation, Klimawandel, Gefährdung der Biodiversität, die mit diesen Punkten eng verknüpfte Welternährungsproblematik oder auch die globale Entwaldung. Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Wie aus dieser Karte ersichtlich wurde etwa 50% der natürlichen Waldbedeckung im Zuge der Zivilisationsentwicklung entfernt. Ein dramatische Beschleunigung vor allem im Bereich der Entwicklungsländer (in Afrika, Ost- und Südostasien, sowie entlang der brasilianischen Atlantiküste) hat dieser Prozess in den letzten 4 Dekaden erfahren. In seiner letzte Woche veröffentlichten Zusammenfassung des 3. Assessment Reports schätzt das IPCC dass in den nächsten 100 Jahren die CO2 Konzentration durch Aufforstung der im Zuge von Landnutzungsänderungen verlorenen Waldgebiete um bis zu 70 ppm CO2 reduziert werden könnten. Die Prognosen des CO2 Anstiegs für diesen Zeitraum gehen von ppm im Jahr 2100 aus. Derzeit liegen wir bei etwa 360 ppm. Dies verdeutlicht die signifikante Rolle der Wälder im Erdsystem.

7 Ein Integriertes Erd-System

8 Die Planetare Maschinerie

9 Was machen wir mit Homo sapiens?

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11 Hinweise auf das “Anthropozän”

12 Hinweise auf das “Anthropozän”

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15 Einige Beispiele für den Globalen Wandel

16 Der Globale Wandel Globale Boden-degradation
Unter dem Begriff „Globaler Wandel“ wird die Gesamtheit der dynamischen Änderungen im Natur-Anthroposphäre-System zusammengefasst. Seit dem Einsetzen der Industrialisierung, vor allem aber seit Mitte des 20. Jahrh. hat sich die Menschheit von einer auf Systemänderungen reagierenden zu einer das System aktiv verändernden Größe entwickelt. Beispiel für problematische Veränderungen der Zivilisation-Natur-Interaktion sind: Bodendegradation, Klimawandel, Gefährdung der Biodiversität, die mit diesen Punkten eng verknüpfte Welternährungsproblematik oder auch die globale Entwaldung. Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Wie aus dieser Karte ersichtlich wurde etwa 50% der natürlichen Waldbedeckung im Zuge der Zivilisationsentwicklung entfernt. Ein dramatische Beschleunigung vor allem im Bereich der Entwicklungsländer (in Afrika, Ost- und Südostasien, sowie entlang der brasilianischen Atlantiküste) hat dieser Prozess in den letzten 4 Dekaden erfahren. In seiner letzte Woche veröffentlichten Zusammenfassung des 3. Assessment Reports schätzt das IPCC dass in den nächsten 100 Jahren die CO2 Konzentration durch Aufforstung der im Zuge von Landnutzungsänderungen verlorenen Waldgebiete um bis zu 70 ppm CO2 reduziert werden könnten. Die Prognosen des CO2 Anstiegs für diesen Zeitraum gehen von ppm im Jahr 2100 aus. Derzeit liegen wir bei etwa 360 ppm. Dies verdeutlicht die signifikante Rolle der Wälder im Erdsystem.

17 Der Globale Wandel Globale Boden-degradation Zunahme der
Unter dem Begriff „Globaler Wandel“ wird die Gesamtheit der dynamischen Änderungen im Natur-Anthroposphäre-System zusammengefasst. Seit dem Einsetzen der Industrialisierung, vor allem aber seit Mitte des 20. Jahrh. hat sich die Menschheit von einer auf Systemänderungen reagierenden zu einer das System aktiv verändernden Größe entwickelt. Beispiel für problematische Veränderungen der Zivilisation-Natur-Interaktion sind: Bodendegradation, Klimawandel, Gefährdung der Biodiversität, die mit diesen Punkten eng verknüpfte Welternährungsproblematik oder auch die globale Entwaldung. Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Wie aus dieser Karte ersichtlich wurde etwa 50% der natürlichen Waldbedeckung im Zuge der Zivilisationsentwicklung entfernt. Ein dramatische Beschleunigung vor allem im Bereich der Entwicklungsländer (in Afrika, Ost- und Südostasien, sowie entlang der brasilianischen Atlantiküste) hat dieser Prozess in den letzten 4 Dekaden erfahren. In seiner letzte Woche veröffentlichten Zusammenfassung des 3. Assessment Reports schätzt das IPCC dass in den nächsten 100 Jahren die CO2 Konzentration durch Aufforstung der im Zuge von Landnutzungsänderungen verlorenen Waldgebiete um bis zu 70 ppm CO2 reduziert werden könnten. Die Prognosen des CO2 Anstiegs für diesen Zeitraum gehen von ppm im Jahr 2100 aus. Derzeit liegen wir bei etwa 360 ppm. Dies verdeutlicht die signifikante Rolle der Wälder im Erdsystem. Zunahme der ländlichen Armut

18 Der Globale Wandel Waldschädigung / Entwaldung Hunger & Unterernährung
(Regionenvergleich). Waldschädigung / Entwaldung Unter dem Begriff „Globaler Wandel“ wird die Gesamtheit der dynamischen Änderungen im Natur-Anthroposphäre-System zusammengefasst. Seit dem Einsetzen der Industrialisierung, vor allem aber seit Mitte des 20. Jahrh. hat sich die Menschheit von einer auf Systemänderungen reagierenden zu einer das System aktiv verändernden Größe entwickelt. Beispiel für problematische Veränderungen der Zivilisation-Natur-Interaktion sind: Bodendegradation, Klimawandel, Gefährdung der Biodiversität, die mit diesen Punkten eng verknüpfte Welternährungsproblematik oder auch die globale Entwaldung. Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Wie aus dieser Karte ersichtlich wurde etwa 50% der natürlichen Waldbedeckung im Zuge der Zivilisationsentwicklung entfernt. Ein dramatische Beschleunigung vor allem im Bereich der Entwicklungsländer (in Afrika, Ost- und Südostasien, sowie entlang der brasilianischen Atlantiküste) hat dieser Prozess in den letzten 4 Dekaden erfahren. In seiner letzte Woche veröffentlichten Zusammenfassung des 3. Assessment Reports schätzt das IPCC dass in den nächsten 100 Jahren die CO2 Konzentration durch Aufforstung der im Zuge von Landnutzungsänderungen verlorenen Waldgebiete um bis zu 70 ppm CO2 reduziert werden könnten. Die Prognosen des CO2 Anstiegs für diesen Zeitraum gehen von ppm im Jahr 2100 aus. Derzeit liegen wir bei etwa 360 ppm. Dies verdeutlicht die signifikante Rolle der Wälder im Erdsystem.

19 Der Globale Wandel Purchasing Power Parity nach Regionen 1970 - 91
Unter dem Begriff „Globaler Wandel“ wird die Gesamtheit der dynamischen Änderungen im Natur-Anthroposphäre-System zusammengefasst. Seit dem Einsetzen der Industrialisierung, vor allem aber seit Mitte des 20. Jahrh. hat sich die Menschheit von einer auf Systemänderungen reagierenden zu einer das System aktiv verändernden Größe entwickelt. Beispiel für problematische Veränderungen der Zivilisation-Natur-Interaktion sind: Bodendegradation, Klimawandel, Gefährdung der Biodiversität, die mit diesen Punkten eng verknüpfte Welternährungsproblematik oder auch die globale Entwaldung. Die globalen Waldökosysteme spielen eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf und in der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Wie aus dieser Karte ersichtlich wurde etwa 50% der natürlichen Waldbedeckung im Zuge der Zivilisationsentwicklung entfernt. Ein dramatische Beschleunigung vor allem im Bereich der Entwicklungsländer (in Afrika, Ost- und Südostasien, sowie entlang der brasilianischen Atlantiküste) hat dieser Prozess in den letzten 4 Dekaden erfahren. In seiner letzte Woche veröffentlichten Zusammenfassung des 3. Assessment Reports schätzt das IPCC dass in den nächsten 100 Jahren die CO2 Konzentration durch Aufforstung der im Zuge von Landnutzungsänderungen verlorenen Waldgebiete um bis zu 70 ppm CO2 reduziert werden könnten. Die Prognosen des CO2 Anstiegs für diesen Zeitraum gehen von ppm im Jahr 2100 aus. Derzeit liegen wir bei etwa 360 ppm. Dies verdeutlicht die signifikante Rolle der Wälder im Erdsystem.

20 Biologischer Vielfalt: die 6. Auslöschung
Natürliche "Hintergrundrate" des Aussterbens: ca. 1–3 Arten pro Jahr Heutige Aussterberate: unbekannt Schätzungen: ca mal höher als die Hintergrundrate, könnte auf steigen "Wenn die derzeitigen Trends so anhalten, werden in der zweiten Hälfte des 21. Jahrhunderts voraussichtlich zwischen einem und zwei Drittel aller Tier- und Pflanzenarten verloren gehen, die meisten davon in den Tropen." Prof. Dr. Peter Raven Präsident des Internationalen Botanischen Kongresses 1999, Direktor des Missouri Botanical Garden

21 Entwicklungen in der Fischerei

22 Haupttriebkräfte für Ökosystemänderungen und Biodiversitätsverluste

23 Entwicklung von Flutereignissen pro Kontinent und Dekade

24 Das Beispiel des Klimawandels

25 Kilimanjaro 1970

26 Kilimanjaro 2000

27 Area (km2) L.Thompson, in prep. Kilimanjaro 2020?

28 Set points at ca. 200 & 290 ppm Atmos composition and climate are closely coupled Periodicity at ca. years Long glacial periods; short interglacials

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30 A Millennium Scale Perspective ...
2 1 N.H. Temperature (°C) -1 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Year Mann et al. (1999) GRL 26:

31 Global Temperature (°C)
6 Survival ? 5 IPCC Projections 2100 AD 4 3 Global Temperature (°C) Adaptation - Sustainability 2 1 1 0.5 N.H. Temperature (°C) -0.5 1000 1200 1400 1600 1800 2000

32 Klimawandel: Wirkungen
Bisher: Temperatur (GMT): + 0,7 (± 0,2) ºC; Schnee/Eisflächen: -10%; Eisbedeckung der Seen: -14 Tage; Meeresspiegel: +10–20 cm Biologie: aufwärts und polwärts (6,1 km/Dekade); Frühlingsanfang: 2,3 Tage früher Bei 2° Erwärmung: ca. 20% der Ökosysteme ändern sich; Korallenriffe schwer gefährdet (Ausbleichen); Küstenökosysteme gefährdet (Meeresspiegelanstieg); irreversibler Verlust einiger „Hotspots“ wahrscheinlich Wassermangel: ca. 2 Mrd. Menschen mehr Außerdem: Ökonomie, Gesundheit, Ernährung, Katastrophen

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36 Herausforderungen einer sich wandelnden Erde
(Amsterdam Deklaration, Juli 2001) Globaler Wandel ist mehr als Klimawandel. Er ist real, passiert jetzt und nimmt zu (beschleunigt sich). Die Dynamik des Erdsystems ist charakterisiert durch kritische Schwellen und abrupte Veränderungen. Menschliche Aktivität treibt multiple, interagierende Effekte die sich auf den verschiedensten Skalen im Erdsystem in komplexer Weise manifestieren und potentiell katastrophale Konsequenzen haben. Das Erdsystem befindet sich derzeit in einem noch nie erfahrenen Zustandt (in a no-analogue state). The Amsterdam Declaration on Global Change The scientific communities of four international global change research programmes - the International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), the International Human Dimensions Programme on Global Environmental Change (IHDP), the World Climate Research Programme (WCRP) and the international biodiversity programme DIVERSITAS - recognise that, in addition to the threat of significant climate change, there is growing concern over the ever-increasing human modification of other aspects of the global environment and the consequent implications for human well-being. Basic goods and services supplied by the planetary life support system, such as food, water, clean air and an environment conducive to human health, are being affected increasingly by global change. Research carried out over the past decade under the auspices of the four programmes to address these concerns has shown that: The Earth System behaves as a single, self-regulating system comprised of physical, chemical, biological and human components. The interactions and feedbacks between the component parts are complex and exhibit multi-scale temporal and spatial variability. The understanding of the natural dynamics of the Earth System has advanced greatly in recent years and provides a sound basis for evaluating the effects and consequences of human-driven change. Human activities are significantly influencing Earth's environment in many ways in addition to greenhouse gas emissions and climate change. Anthropogenic changes to Earth's land surface, oceans, coasts and atmosphere and to biological diversity, the water cycle and biogeochemical cycles are clearly identifiable beyond natural variability. They are equal to some of the great forces of nature in their extent and impact. Many are accelerating. Global change is real and is happening now. Global change cannot be understood in terms of a simple cause-effect paradigm. Human-driven changes cause multiple effects that cascade through the Earth System in complex ways. These effects interact with each other and with local- and regional-scale changes in multidimensional patterns that are difficult to understand and even more difficult to predict. Surprises abound. Earth System dynamics are characterised by critical thresholds and abrupt changes. Human activities could inadvertently trigger such changes with severe consequences for Earth's environment and inhabitants. The Earth System has operated in different states over the last half million years, with abrupt transitions (a decade or less) sometimes occurring between them. Human activities have the potential to switch the Earth System to alternative modes of operation that may prove irreversible and less hospitable to humans and other life. The probability of a human-driven abrupt change in Earth's environment has yet to be quantified but is not negligible. In terms of some key environmental parameters, the Earth System has moved well outside the range of the natural variability exhibited over the last half million years at least. The nature of changes now occurring simultaneously in the Earth System, their magnitudes and rates of change are unprecedented. The Earth is currently operating in a no-analogue state. On this basis the international global change programmes urge governments, public and private institutions and people of the world to agree that: An ethical framework for global stewardship and strategies for Earth System management are urgently needed. The accelerating human transformation of the Earth's environment is not sustainable. Therefore, the business-as-usual way of dealing with the Earth System is not an option. It has to be replaced – as soon as possible – by deliberate strategies of good management that sustain the Earth's environment while meeting social and economic development objectives. A new system of global environmental science is required. This is beginning to evolve from complementary approaches of the international global change research programmes and needs strengthening and further development. It will draw strongly on the existing and expanding disciplinary base of global change science; integrate across disciplines, environment and development issues and the natural and social sciences; collaborate across national boundaries on the basis of shared and secure infrastructure; intensify efforts to enable the full involvement of developing country scientists; and employ the complementary strengths of nations and regions to build an efficient international system of global environmental science. The global change programmes are committed to working closely with other sectors of society and across all nations and cultures to meet the challenge of a changing Earth. New partnerships are forming among university, industrial and governmental research institutions. Dialogues are increasing between the scientific community and policymakers at a number of levels. Action is required to formalise, consolidate and strengthen the initiatives being developed. The common goal must be to develop the essential knowledge base needed to respond effectively and quickly to the great challenge of global change. Berrien Moore III, Arild Underdal, Peter Lemke, Michel Loreau, Chair, IGBP; Chair, IHDP; Chair, WCRP; Co-Chair, DIVERSITAS Challenges of a Changing Earth: Global Change Open Science Conference Amsterdam, The Netherlands 13 July 2001

37 Charakteristik I

38 Charakteristik II

39 ENDE