Berlin.

Die Klimaforschung ist ein heißes Fach: Es herrscht eine Kontroverse um die Erderwärmung. Manche bezeichnen den Treibhausgaseffekt als Mythos, andere sehen den klirrend kalten Winter in Europa als Bestätigung, dass kältere Zeiten zu erwarten sind, wenn das arktische Eis weiterhin so stark schmilzt wie bisher. Und Fritz Vahrenholdt, Manager bei Innogy, der grünen Tochter des deutschen Energiekonzerns RWE, sieht gar eine von der Sonne ausgehende natürliche Klimaschwankung: Demnach wird die Erde bis 2035 um 0,3 Grad abkühlen. "Der Klimawandel findet nicht statt", schreibt er in seinem Buch, "Die kalte Sonne", sondern es sei nur die Sonne schwächer geworden.

Wer hat recht? Und vor allem: Welche Auswirkungen könnten Temperaturveränderungen auf das Leben haben? Ursula Heyder und Wolfgang Lucht vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) untersuchen den Effekt des Klimawandels auf die Ökosysteme - ein Bereich der Disziplin, der eher selten im Rampenlicht steht. Die Forscher haben nun im Fachblatt "Environmental Research Letters" eine Risiko-Analyse veröffentlicht.

Überforderte Wälder
Demnach überfordern Veränderungen in der Natur die Kapazitäten der Menschheit rasch: Einem vertrocknenden Regenwald kann man nicht wie einen Garten stärker bewässern. Genau das aber lassen manche Klimamodelle für den Amazonas befürchten - andere legen wiederum nahe, dass diese grüne Lunge der Erde den Klimawandel auf Jahrzehnte unbeschadet überstehen könnte.

Lucht nennt Gründe für die unterschiedlichen Ergebnisse: "Uns fehlen nicht nur exakte Daten zur Änderung der Niederschläge, sondern wir wissen auch nicht, wie ein Ökosystem im Detail auf solche Änderungen reagiert." Die PIK-Forscher umschiffen diese Klippen elegant: Für jede Region rechnen sie je 19 Klimamodelle für drei mögliche Entwicklungen durch: Steigt der Gehalt des Treibhausgases Kohlendioxid in der Luft von 0,028 Prozent im Jahr 1800 über etwa 0,039 Prozent heute bei ungehemmtem weiteren Ausstoß bis 2100 auf 0,084 Prozent? Oder kann das Wachstum auf 0,070 oder mit größeren Anstrengungen sogar auf 0,054 Prozent begrenzt werden?

Wie viel Kohlenstoff nehmen Organismen aus der Luft auf und wie viel geben sie ab? Welche Mengen Kohlenstoff werden durch Vegetationsbrände in die Luft transportiert? Wie viel Wasser tauschen die Organismen mit der Atmosphäre aus? Und welche Pflanzentypen wachsen unter diesen Bedingungen? "Verändern sich diese grundlegenden Prozesse kräftig, wird auch die Natur stark reagieren", so Lucht.

So könnten die Regenwälder bei steigendem Kohlendioxidgehalt mehr Kohlenstoff aus der Luft aufnehmen. Der Kohlendioxidgehalt wirkt dann ähnlich wie ein Dünger und könnte das Unterholz noch dichter wachsen lassen. Was wiederum das ökologische Gleichgewicht stören könnte.

Auch wenn die Modelle Reaktionen auf den Klimawandel nicht im Detail zeigen können, kann man aus ihnen doch Wahrscheinlichkeiten ablesen. Zeigen die meisten Modellrechnungen für eine Region kräftige Veränderungen, werden sich die Ökosysteme wahrscheinlich erheblich ändern. Produzieren dagegen nur wenige Modelle solche Änderungen, ist das Risiko geringer.

Wie das konkret aussehen könnte, schildert der PIK-Forscher am Beispiel der Wälder im Inneren Sibiriens: Steigen dort die Sommertemperaturen kräftig an, wird den Bäumen zu heiß. Dann müssten die Blätter und Nadeln mehr Wasser verdunsten, um das Gewächs zu kühlen. In sommerlichen Trockenperioden reichen die Wurzeln vieler Keimlinge jedoch nicht tief genug, um an Grundwasser zu kommen. Die Bäume können also nicht wachsen und überstehen somit den eisigen Winter nicht. Die austrocknenden Gewächse wiederum nähren Vegetationsbrände. An Stelle der Wälder könnte im hohen Norden eine Steppe treten. Könnte die Natur nicht ausweichen, die Ökosysteme dem sich ändernden Klima hinterher wandern? Das bezweifelt Lucht: "In den Eiszeiten erlebte die Erde schon einmal starke Klimawandel, aber langsamer. Die Veränderungen kommen derzeit so schnell, dass viele Arten nicht mithalten können."