BayFORKLIM - Bayerischer Klimaforschungsverbund

Hintergrund und Ziele

Der Bayerische Klimaforschungsverbund steht gleichzeitig auch für das Bayerische Klimaforschungsprogramm mit verschiedenen Disziplinen wie Meteorologie, Physik, Biologie, Chemie, Hydrologie, Geographie, Medizin sowie Land- und Forstwissenschaft. BayFORKLIM befasst sich mit fünf multidisziplinären problemorientierten Bereichen, die jeweils aus mehreren Projekten bestehen. Hier kooperieren in intensiver interdisziplinärer Zusammenarbeit bayerische Universitäten, Großforschungsinstitute und Fachbehörden.

Ziel des Forschungsverbunds ist die Untersuchung der Klimaänderungen in Bayern und ihre Auswirkungen auf Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere sowie den Menschen. Zur vorsorgenden Entwicklung von Vermeidungs- und Anpassungsstrategien auf regionaler Basis soll BayFORKLIM die naturwissenschaftlichen Grundlagen schaffen.

Laufzeit

bis

Untersuchungsregion/-raum

Land
  • Deutschland
Bundesland
  • Bayern
Naturräumliche Zuordnung
  • Alb und nordbayerisches Hügelland
  • Alpen
  • Alpenvorland
  • Erzgebirge, Thüringer und Bayrischer Wald

Schritte im Prozess zur Anpassung an den Klimawandel

Schritt 1: Klimawandel verstehen und beschreiben

Ansatz und Ergebnisse 

Zentraler Bestandteil ist die Entwicklung und Anwendung eines regionalen Klimamodells, in dem bayernweit und räumlich hochaufgelöst eine Beschreibung möglicher Veränderungen des Landesklimas als Ausgangslage für den Komplex der Klimawirkungsforschung erfolgen sollte. Das regionale Modell ist in ein globales Modell des Max-Planck-Instituts für Meteorologie eingebettet: Annahme ist ein "business as usual"-⁠Szenario⁠ mit unveränderten Emissionsraten der wichtigsten Treibhausgase und damit im Jahr 2050 einem verdoppelten ⁠Kohlendioxid (CO2)⁠-Gehalt der ⁠Atmosphäre⁠.

Globale Klimaprojektionen: Temperaturzunahme um 1,8°C, Lufttemperaturerhöhung für südliches Europa im Winter um 2°C und im Sommer um 2°C bis 3°C, geringe Niederschlagszunahme im Winter und leichte Abnahme im Sommer;

Aussagen des Regionalmodells:

  • Klimate verschiedener Regionen Bayerns verändern sich nicht gleichartig, sondern erstaunlich differenziert;
  • Zunahme der Sommertemperaturen um bis zu 6°C (am stärksten im Bodenseegebiet und in der westlichen Oberpfalz, deutlich weniger in Nordbayern);
  • Temperaturzunahme im Winter mit unter 1°C deutlich geringer;
  • deutliche Niederschlagszunahme im Winter vor allem im Südwesten Bayerns (Franken und der Bayerische Wald müssen dagegen eher mit einer Abnahme rechnen);
  • sommerliche Niederschläge werden vor allem im Südwesten Bayerns abnehmen; Niederschlags- und Temperaturänderungen führen zu Veränderungen im ⁠Abfluss⁠ der Flüsse und Bäche (Zunahme im Winter, Abnahme im Sommer)

hohe UV-Werte werden speziell im Winter und Frühling noch für mehrere Jahrzehnte auftreten;

Parameter (Klimasignale)
  • Veränderte Niederschlagsmuster
  • Höhere mittlere Temperaturen
Weitere Parameter 

UV-Werte

Zeithorizont
  • mittelfristig = bis 2050

Schritt 2a: Risiken erkennen und bewerten (Klimafolgen/-wirkungen)

Analyseansatz 

Das regionale und lokale ⁠Klima⁠ wird u. a. durch die Topographie und die ⁠Landnutzung⁠ beeinflusst. Diese variieren gerade in Bayern außerordentlich, so dass im Freistaat auch differenziertere Klimaveränderungen und Auswirkungen zu erwarten sind. Nach gegenwärtigem Wissensstand sind alle für Bayern prognostizierten Klimaveränderungen und ⁠Klimafolgen⁠ bezüglich ihrer Qualität und Quantität als nicht bedrohlich einzustufen.

Folgende Klimafolgen werden betrachtet:

  1. Ein verändertes Niederschlagsregime wird zur Häufung winterlicher Hochwassersituationen führen. Im Sommer werden dagegen Anzahl und Dauer von Trockenperioden größer.
  2. Für den kalkalpinen Wald ist auch in Zukunft nicht mit drastischen Änderungen zu rechnen. Der Temperaturanstieg wird eine Verschiebung der heutigen Obergrenze von Waldgesellschaften um 50 bis 100 m zur Folge haben, wobei insbesondere die Buche begünstigt wird. Der Rückgang der sommerlichen Niederschläge wird den Kiefernanteil steigen lassen.
  3. Eine erhöhte UV-Strahlung lässt noch keine negative Auswirkung auf die photosynthetische ⁠CO2⁠-Assimilation, die Biomasseproduktion höherer Pflanzen und den Ernteertrag erkennen. Da aber viele Pflanzen trotz großer ⁠Anpassungsfähigkeit⁠ an erhöhte UV-B-Werte verschieden reagieren, können in manchen Ökosystemen Artenverschiebungen nicht ausgeschlossen werden.
  4. Für Planktonorganismen in Seeökosystemen sind bereits unter den gegenwärtigen Strahlungsbedingungen zumindest in oberflächennähe Gefährdungen durch UV-B-Strahlung nicht auszuschließen. Zwar besitzen sie Reparaturmechanismen oder Vermeidungsstrategien, um auch höhere UV-B-Belastungen zu überleben, doch können schon subletale Schäden über Veränderungen des Populationswachstums zu Änderungen in der Artenzusammensetzung führen. Für Edelfische in flachen, mit klarem Quellwasser gefüllten Zuchtteichen sind gelegentlich akute Gefährdungen zu erwarten.

Für die Menschen tritt bereits jetzt eine dramatische Zunahme maligner Melanome zutage, die sowohl mit Sonnenbränden in der Kindheit, als auch mit exzessivem Sonnenbaden nach dem 30. Lebensjahr verbunden ist.

Schritt 2b: Vulnerabilität, Risiken und Chancen

Dringlichkeit und Priorisierung von Anpassungsbedarf 

Handlungsbedarf besteht hinsichtlich der Wirkung der UV-B-Strahlung auf den Menschen: Hier ist

  1. eine intensive Aufklärung der Bevölkerung über die Folgen fortgesetzter Sonnenbestrahlung für die Entwicklung von Hauttumoren erforderlich,
  2. sollten häufige Kontaktstoffe sowie neu eingeführte Substanzen auf ihre photosensibilisierenden Eigenschaften beim Menschen überprüft werden,
  3. sollte die zukünftige Forschung intensiv die Möglichkeiten der Anwendung systemisch wirkender photoprotektiver Substanzen bearbeiten und
  4. sind weiterreichende Studien zu den Wirkmechanismen photosensibilisierender und photoprotektiver Substanzen im Hinblick auf die Entwicklung bzw. Unterdrückung maligner Hauttumoren notwendig.

Schritt 3: Maßnahmen entwickeln und vergleichen

Maßnahmen und/oder Strategien 

Es sollen die naturwissenschaftlichen Grundlagen zur vorsorgenden Entwicklung von Vermeidungs- und Anpassungsstrategien auf regionaler Basis geschaffen werden. Folgende Punkte werden betrachtet:

1. Beim Anbau landwirtschaftlicher Kulturen werden seit langem Unterschiede im Geländeklima und in den Bodeneigenschaften berücksichtigt. Potenziell veränderte Wachstumsbedingungen kann vielfach durch geeignete Sortenwahl oder durch technische Maßnahmen wie Bewässerung oder Drainage begegnet werden.

2. Eine deutlich erhöhte UV-Strahlung ist bereits heute eindeutig nachgewiesen und sie wird noch über Jahrzehnte hinweg bedenklich hoch bleiben und stellt vor allem für den Menschen ein großes Gefährdungspotenzial dar. Zur Vermeidung einer weiteren Zunahme von Hautkrebs sind hier Aufklärungs- und Vorbeugemaßnahmen dringend angeraten.

3. Eine erhöhte Aufmerksamkeit muss der weiteren Entwicklung von Niederschlags- und Abflussveränderung gelten, da v.a. im Winterhalbjahr im Alpenvorland verstärkt gefährliche Hochwassersituationen auftreten können, während im Sommer die schon jetzt relativ trockenen Regionen wie Franken mit einer Abnahme von Niederschlag und ⁠Grundwasserneubildung⁠ rechnen müssen. Trends für Veränderung in der Hydrologie sind noch nicht vollständig quantifizierbar und ermöglichen deshalb nur allgemeine, nicht jedoch spezifische Anpassungsreaktionen wie beispielsweise Änderungen der Planungsgrundlagen und -konzepte für wasserwirtschaftliche Maßnahmen baulicher oder nichtbaulicher Art (s.a. Projekt KLIWA).

Ziele: Sicherung der land- und forstwirtschaftlichen Produktion, Reduzierung der Gesundheitsrisiken durch UV-Strahlung, Vermeidung von gefährlichen Hochwassersituationen, Gewährleistung der Wasserversorgung

Zeithorizont
  • 2036–2065

Schritt 4: Maßnahmen planen und umsetzen

Kosten 

Es werden finanzielle Erträge in der Forstwirtschaft betrachtet.

Wer war oder ist beteiligt?

Förderung / Finanzierung 

durch die vier bayerischen Staatsministerien für Unterricht, Kultur, Wissenschaft und Kunst, für Wirtschaft, Verkehr und Technologie, für Landesentwicklung und Umweltschutz und für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten

Projektleitung 

Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst

Beteiligte/Partner 

Universitäten, Großforschungsinstitute und Fachbehörden Bayerns

Ansprechpartner

Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München, Meteorologisches Institut
Theresienstraße 37
D-80333 München
Germany

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Handlungsfelder:
 Biologische Vielfalt  Landwirtschaft  Menschliche Gesundheit und Pflege  Wald- und Forstwirtschaft  Wasserhaushalt und Wasserwirtschaft