Klima im Wandel - Keiner stirbt für sich allein

Ganz deutlich zeigt sich der Einfluss des Klimawandels bei den Zugvögeln. Das perfekte Timing sichert vielen Zugvögeln die Aufzucht ihrer Jungen: Genau dann, wenn die Küken geschlüpft sind, ist der Beute-Tisch üppig gedeckt. Doch Forscher verzeichnen bei einigen Populationen der Trauerschnäpper einen dramatischen Rückgang. Eine der Ursachen vermuten sie im Klimawandel.
Der nur zwölf Gramm schwere Singvogel zieht nach der Brutsaison rund 5.000 Kilometer in sein Überwinterungsgebiet, ins tropische Westafrika. Sein Signal für den Rückflug gen Norden ist die Tageslänge – eine tief verankerte Richtgröße. Seine Ankunft in Westeuropa ist zeitlich perfekt auf den Beginn des Frühlings abgestimmt – dann gibt es ein reiches Angebot an Futter für die Jungen: Raupen. Sie sind spezialisiert auf das zarte Grün der Knospen und haben deshalb im Mai für wenige Tage Hochkonjunktur. Der Schnäpper nutzt diesen kurzen Zeitraum, um seine Brut zu füttern. Doch die feinjustierte Abstimmung wird zum Problem: im Vergleich zu den 1960er Jahren kommt der Frühling heute etwa 14 Tage früher und damit verlagert sich auch das Raupenvorkommen stetig nach vorne, während der Trauerschnäpper „wie gewohnt“ im Brutgebiet eintrifft. Die Zeit der hohen Verfügbarkeit der Raupen ist schon vorbei, wenn der Trauerschnäpper ankommt. Das Phänomen des sogenannten „Trophic-mismatch“ führt zum Nahrungsmangel und Tod für viele Jungvögel und hat in den letzten Jahrzehnten einzelne Schnäpperbestände in Europa bereits vollständig aussterben lassen.

Um Flugrouten von Zugvögeln und die dabei herrschenden Umweltbedingungen zu ermitteln, rüsten Forscher Tiere mit solarbetriebenen Minisendern aus. Auf der Internationalen Raumstation ISS werden deren Signale von einem hoch sensiblen Empfänger in 400 Kilometern Entfernung ausgelesen. 16-mal am Tag umrundet die ISS die Erde und scannt dabei die Oberfläche. Bei jedem Überflug werden die Messdaten an die Antenne der ISS übermittelt: die metergenaue Position sowie die Fluggeschwindigkeit und der Energieverbrauch der Tiere. Gleichzeitig werden klimarelevante Informationen auf den Flugrouten dokumentiert: wie Luftdruck, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Anhand der Daten wollen die Forscher herausfinden, ob Klimaveränderungen einen Einfluss darauf haben, welche Route die Zugvögel nehmen.

Der Kuckuck überwintert in den Regenwäldern im Westen Afrikas. Seine bevorzugte Nahrung sind dicke Raupen und hartschalige Insekten. Im März fliegt der Kuckuck zurück nach Europa. Jetzt beginnt die Brutzeit: Ende April, Anfang Mai kann man seinen unverkennbaren Ruf hören. Der bei uns heimische Kuckuck betreibt Brutparasitismus. Das heißt, er kümmert sich nicht selbst um seinen Nachwuchs, sondern überlässt dies bestimmten Singvögeln – seinen Wirtsvögeln, wie etwa dem Teichrohrsänger. Sobald erste Eier gelegt sind und das Teichrohrsängerpärchen das Nest verlässt, befördert das Kuckucksweibchen ein Teichrohrsänger-Ei aus dem Nest und legt ein eigenes hinein. Meist erkennen die Teichrohrsänger den „Betrug“ nicht. Die Teichrohrsänger versorgen das Kuckuckskind mit zarten Insekten und kleinen Würmern – diese Nahrung ist verdaulicher als die, die seine leiblichen Eltern fressen. Das könnte nach einer Theorie einst auch der entscheidende Auslöser für das parasitäre Leben des Kuckucks gewesen sein.
Doch wenn der Kuckuck heute aus Afrika zurückkehrt, sind einige seiner Wirtsvögel schon längst da oder sie waren gar nicht weg. Eine Folge der kürzeren und häufig milden Winter. Dann hat der Kuckuck keine Chance mehr, das Ei ins Wirtsnest zu schmuggeln. Zudem geht die Zahl der Wirtsvögel insgesamt zurück, deshalb könnte sein "kuckuck" bei uns schon bald nicht mehr zu hören sein.

Im Schutz des Packeises der Arktis lebt das bizarrste Wesen der Nordmeere – der Narwal. Hinter seinem kuriosen Äußeren stecken raffinierte Anpassungen an die Umwelt. Das markante „Horn“ ist ein verlängerter Eckzahn, ein Sensor für die Temperatur und den Salzgehalt des Wassers. Seine zurückgebildete Rückenflosse ist ein Vorteil gegenüber Räubern wie dem Orca, die das Eis mit ihren empfindlichen Finnen meiden, sodass der Narwal unter dem Eispanzer keine Feinde fürchten muss. Auch sein Navigationssystem ist den Bedingungen unter dem Eis perfekt angepasst: Narwale senden Klicklaute aus und registrieren deren Reflexion. So spüren sie nicht nur kleine Beutetiere auf, sondern finden auch die überlebenswichtigen Atemlöcher im Eis. Wenn sich im Sommer das Packeis zurückzieht, folgen die Narwale der schützenden Eisbedeckung gen Norden. Doch die eingespielten Rhythmen sind aus dem Takt. Forscher prognostizieren, dass die Arktis bereits in wenigen Jahrzehnten im Sommer eisfrei sein wird. Schwertwale, Orkas, nutzen die „Gunst der Stunde“. Die Kälber der Narwale sind ohne Meereis den Jagdstrategien der Orcas schutzlos ausgeliefert. Küstennahe, flache Gewässer bedeuten ihren sicheren Tod. Auf die sich rasch verändernden Meereisbedingungen können Spezialisten wie der Narwal nicht reagieren. Kaum begann man ihn zu erforschen, scheint sein Schicksal schon besiegelt.

Bildquelle: Reuters

Extreme Wetterlagen wie wochenlanger eisiger Frost oder Hitzewellen häufen sich in Europa. Forscher gehen davon aus, dass die Extremwetterlagen etwas mit dem Höhenwind – dem Jetstream - zu tun haben. Der Höhenwind zirkuliert an der Grenze zwischen Troposphäre und Stratosphäre in acht bis zwölf Kilometern Höhe. Er entsteht, weil die warme Luft vom Äquator, die Richtung Nordpol strömt, durch die Erdrotation abgelenkt wird. Der hohe Temperatur- und damit Druckunterschied zwischen den Tropen und der Polarregion treibt den Jetstream an. Er erreicht Geschwindigkeiten von bis zu 500 Kilometern pro Stunde. In letzter Zeit beobachten Forscher, dass der Jetstream schwächer und dadurch instabil wird.

Nach Meinung von Experten steht die Schwächung des Höhenwinds im Zusammenhang mit der Erwärmung der Arktis. Wenn das Eis schmilzt, wird von den dunklen Flächen mehr Sonnenlicht absorbiert. Dadurch erhöht sich die Temperatur hier im Durchschnitt stärker als in anderen Regionen der Erde. In Folge verringert sich der Temperaturunterschied zwischen Arktis und Tropen, der Jetstream verliert an Kraft. Er beginnt zu mäandern. Besonders ausgeprägt ist das im Herbst und Winter. Der instabile Höhenwind verursachte nach Meinung von Wissenschaftlern zum Beispiel auch die wochenlange extreme Hitze in Deutschland im Sommer 2018 und 2019. Durch den geschwächten, mäandernden Jetstream kann heiße Saharaluft bis weit in den Norden vordringen. Im Sommer 2019 war sie verantwortlich für den Hitzerekord in Deutschland: 42,6 °C in Lingen. Es war die höchste gemessene Temperatur seit Beginn der Aufzeichnungen. Forscher warnen, dass wir in Zukunft häufiger mit solchen Extremwettern rechnen müssen.

In Sibirien gibt es praktisch keine Gletscher und somit auch keine isolierende Eisschicht. Der Boden ist dauerhaft der kalten sibirischen Luft ausgesetzt und konnte so bis in eine Tiefe von 1.500 Metern durchfrieren. Im Sommer tauen nur die oberen Schichten auf, im Winter gefrieren diese wieder. So war es über Jahrtausende. Fast ein Viertel der Landfläche auf der Nordhalbkugel, insgesamt 23 Millionen Quadratkilometer, sind Permafrostgebiete. Seit mehr als 20 Jahren beobachten Polarforscher nun schon eine dramatische Entwicklung: es wird wärmer, die Böden weichen vor allem in Sibirien inzwischen verstärkt auf. Mikroorganismen werden aktiv, die vor Urzeiten bei Fäulnisprozessen von Pflanzen im Eis eingeschlossen worden waren. Durch ihren Stoffwechsel entweichen aus den Bodenschichten nun große Mengen an klimaschädlichen Treibhausgasen – wie Kohlendioxid und Methan. Das wiederum kurbelt die Erwärmung weiter an.

Auch Seen tragen dazu bei: Das Wasser erwärmt sich im Sommer stärker als früher. Und auch in den Seen sind die Mikroorganismen aktiv und bilden nun vermehrt Methangas. Im Winter sammelt sich das Methan in Blasen unter dem Eis. Diese sind hochentzündlich. Methangas ist das stärkste natürliche Klimagas – mit einer etwa 25-fach stärkeren Wirkung als Kohlendioxid. Im Boden reichert sich das hochexplosive Methan an. Wird der Druck zu groß, kommt es zur Explosion: Riesige Krater entstehen in der Landschaft. Auf der Yamal-Halbinsel findet man inzwischen bis zu 60 Meter tiefe Krater. Arktisforscher warnen vor dem Aufbrechen unzähliger weiterer Kraterlöcher. Die Region ist schon jetzt mit vielen kreisrunden Seen übersät. Die Erklärung der Forscher: Es könnten Reste früherer Explosionen sein. Wie viel Treibhausgas im Permafrostboden noch schlummert und irgendwann explosionsartig in die Atmosphäre gelangt, ist unklar. Aber es ist eine tickende Zeitbombe.