Tropisch Trocken

Der austrocknende Regenwald: Vom Einfluss der Dürre in den Tropen.

Regenwald und Dürre passen gedanklich nicht zusammen. Während uns bei Dürre die Bilder rissiger Böden und ausgetrockneter Flussläufe in den Sinn kommen, denken wir bei Regenwald in erster Linie an tropfnasse Wälder und weite Flusslandschaften. Dennoch ist Dürre ein weit verbreitetes Phänomen, das die meisten Ökosysteme, insbesondere feuchte Gebiete mit viel Niederschlag betrifft (Garcia et al. 2018). Dürre ist aber nicht nur ein klimatisches Phänomen, sondern wird stark durch Boden und Gesellschaft mitgeprägt. Sind Ökosysteme und Gesellschaft an ausreichend Wasser angepasst, ist Wassermangel schneller erreicht als in Gebieten mit wenig Wasser. Daraus können wir lernen, dass Dürre relativ zum jeweiligen sozial-ökologischen System betrachtet werden muss. Denn während wir aus einigen Regionen Afrikas Berichte lesen, die von jahrelangem ausbleibendem Regen erzählen, sind in Amazonien bereits die Folgen von vier Wochen ohne Regen außergewöhnlich und mit ernsten Folgen verbunden. Zu diesen Gebieten gehört auch die Forschungsregion von PRODIGY (MAP Region) in Südwest-Amazonien.

Die MAP Region liegt in der amazonischen Peripherie der drei südamerikanischen Länder Peru, Brasilien und Bolivien. Ihre Bezeichnung bildet sich aus den Namen der drei involvierten Bundesstaaten Madre de Dios (Peru), Acre (Brasilien) und Pando (Bolivien). Noch vor 20 Jahren gehörte die Region zu den unberührtesten Gebieten im Amazonas.

Heute leben in der MAP Region insgesamt mehr als 3 Millionen Menschen und diverse Landnutzungssysteme prägen die Landschaft. Die fortschreitende Agrargrenze sowie eine bereits zu beobachtende regionale Veränderung des Klimas hin zu verlängerten Trockenperioden (Garcia et al. 2018) setzt große Flächen von Primär- und Sekundärwald unter Druck. Diese Veränderungen haben Auswirkungen auf das Leben der Menschen, die von den Dienstleistungen der Ökosysteme abhängig sind, wie zum Beispiel die Sammler*innen von Paranüssen (castanha) oder die Kautschuksammler*innen (seringueiros).  Das Resultat sind Interessenskonflikte zwischen großen Landbesitzer*innen, lokalen Kleinbäuer*innen, indigenen Gruppen, Umweltschützer*innen und anderen Interessensgruppen.

Während der Konzeptionierung des Forschungsprojektes PRODIGY, in welche auch lokale Akteure involviert waren, stellte sich Dürre als die größte Herausforderung für die ländlichen Bewohner*innen der MAP-Region dar. Unsere Forschung hat daher zum Ziel, das Phänomen Trockenheit im sozial-ökologischen System der MAP Region zu betrachten. Die Häufigkeit von Trockenperioden und die Regenerierungs- und Anpassungskapazität natürlicher und sozialer Systeme bieten uns hier gute Anknüpfungspunkte.

Der Einfluss der Dürre in der MAP Region

Wenn die zeitlichen Abstände zwischen Dürreperioden so klein werden, dass das Ökosystem es nicht schafft sich vollständig zu regenerieren, tritt eine graduelle Schwächung des Gesamtsystems ein. Da tropische Böden-Ökosysteme meistens eine  sehr lange Regenerationszeit von bis zu 24 Monaten haben, können bereits mehrere aufeinanderfolgende verlängerte Trockenzeiten das System erheblich schwächen (Schwalm et al. 2017). Bereits in den Jahren 2005 und 2010 wurden aufeinanderfolgende “Jahrhundertdürren”, die eine vollständige Erholung des Ökosystems verhindert haben könnten, beobachtet. Das Wechselspiel zwischen den langen Erholungszeiten und erwarteten häufiger auftretenden Dürreereignissen kann sich als problematisch herausstellen, wenn die Sicherheitsnetzte dieser Ökosysteme den Dürre-Stress nicht mehr bewältigen können. Wird diese Grenze überschritten, sprechen wir von einem Kipppunkt, welcher das Ökosystem soweit schwächt, dass es seine erwarteten Funktionen nicht mehr wahrnehmen kann. Der Boden übernimmt hier eine wichtige Funktion indem er die ungleichmäßige Wasserzufuhr durch Niederschläge speichert und Pflanzen gleichmäßig zur Verfügung stellt.

Betrachtet man vereinfachte Dürreindices für die MAP Region (siehe Fig. 1), wird klar, dass die Intensität und Häufigkeit dieser Ereignisse in der Region – zu sehen an den negativen Werten an der vertikalen Achse – in den letzten 30 Jahren zugenommen hat.

Fig. 1: Trockenheitsindex für die MAP-Region (Quelle SPEI-Index, eigene Darstellung)

Wichtig zu erwähnen ist hierbei, dass das Ökosystem historisch keine Mechanismen aufgebaut hat, um mit solch einem Dürre-Stress umzugehen und es somit auch keine Alternativen zur Anpassung an diese Veränderung hat. Die im Amazonas heimische Vegetation kann durchaus längere Perioden ohne bemerkenswerten Niederschlag bewältigen. Jedoch war sie in ihrer Evolution noch nicht einem derart erhöhten Stress ausgesetzt und konnte daher noch keine effektiven Funktionen zur Anpassung entwickeln. Zusätzlich zu dem ausbleibenden Niederschlag sind die häufig darauffolgenden Starkregenereignisse ein Risiko für die Menschen, die sich mit plötzlichen Überflutungen durch Regen und ausufernden Flüssen konfrontiert sehen.

Eine wichtige Frage, die uns in unserer Forschung beschäftigt, ist, wie lange der tropische Wald und die tropischen Böden in der MAP Region diesem Dürre-Stress standhalten können, bevor negative Folgen für Natur und Mensch bemerkbar werden. Um dieser Frage nachzugehen, führen wir Feldversuche durch, die eine Veränderung im Muster und der Intensität von Niederschlagsereignissen reproduzieren, indem wir auf Teilen des Bodens durch den Aufbau von „Dächern“ künstlich Trockenheit erzeugen. Zu verschiedenen Zeiten im Jahr vergleichen wir dann die Bodeneigenschaften unter den Dächern mit den Bodeneigenschaften neben den Dächern, die unter natürlichem Einfluss standen. Wir gehen von einem sich selbstverstärkenden Effekt aus, Böden verlieren mit zunehmender Wiederholung und Intensität teilweise ihre Fähigkeit Wasser gegen die Schwerkraft zu halten und Pflanzen Wasser gleichmäßig zur Verfügung zu stellen verliert. Dies ist darauf zurückzuführen, dass Boden auch ein biologisches System ist und von Biodiversität gestützt wird und die sukzessive mit Trockeheitswiederholungen verloren geht.

 

 

 

 

 

Im sozialen System mit seinen gesellschaftlichen Mechanismen sieht es ähnlich aus: Amazonasbewohner*innen haben die Dienstleistungen des Ökosystems, aktiviert durch die zum Teil auf die Minute vorhersehbaren, regelmäßig eintretenden Regenfällen, fest einkalkuliert in ihre ökonomische sowie soziale Reproduktion. Alles im gesellschaftlichen Leben orientiert sich am Regen: das Säen, Pflanzen und Ernten, das Fischen, Sportveranstaltungen, Hochzeiten und Feiern – es sind eingeübte Kreisläufe, die durcheinandergeraten, wenn der Regen ausbleibt.

Dürre schwächt zudem die Vorhersehbarkeit des Familieneinkommens, da der Zeitpunkt und die Menge der relevanten Produkte, die die Ernährungssicherheit und das monetäre Einkommen der Familie darstellen, nicht mehr verlässlich sind. Ist das Einkommen unsicher, können traditionelle Feste, als etablierte Versammlungsorte und Fundament ruraler Kommunikation, nicht mehr gefeiert werden. Zudem wird die Landwirtschaft noch mühevoller, und das ländliche Lebens damit für junge Menschen noch weniger attraktiv. Verschuldungsfallen, ausgelöst durch schlechte Ernten, schwächen die meist informelle Siedlungsstabilität und können Umweltmigration in bisher unberührten Primärwald zur Folge haben. Auch die Kontrolle von Umweltauflagen und damit die Regierbarkeit kann bei veränderten Wirtschaftszyklen schwieriger durchgesetzt werden.

 

Das Potential der MAP Region 

Um ein Verständnis darüber zu entwickeln, wie genau sich verschiedene Szenarien, also hypothetische Zukunftswelten, auf ein zukünftiges Wirtschaften und Leben in der MAP Region auswirken, entwickeln wir im Rahmen von PRODIGY vier diversifizierte sozioökonomische Szenarien. Methodisch greifen wir hierbei auf eine stark auf unsere Forschungsbedingungen und Forschungsregion angepasste Variante der „Story and Simulation“-Methodik (SAS) (Alcamo et al. 2008) zurück. Im Zentrum stehen hierbei die partizipative und transdisziplinäre Erstellung von qualitativen Narrativen, so genannten Storylines. Diese werden dann in numerische Werte übersetzt, mit denen wir die in PRODIGY zur Anwendung kommenden Modelle antreiben können. Als Ergebnis können wir letztendlich auf vier modellierte Szenarien zurückgreifen. Deren Analyse ermöglicht es uns, Aussagen bezüglich bestimmter Entwicklungen im sozialen, ökonomischen und ökologischen System der MAP Region zu rechtfertigen. Hierdurch kann man besonders als kritisch zu bewertende, tendenzielle Entwicklungen frühzeitig erkennen und entsprechend gegensteuern. Aber auch positive Effekte von z.B. bestimmten landwirtschaftlichen Managementpraktiken oder politischen Maßnahmen lassen sich erkennen und mit einem entsprechenden Eingriff in ihrer Wirkung intensivieren.

Ein Beispiel für unsere Arbeit mit Szenarien stellt sich wie folgt dar:

Einige Gebiete des südwestlichen Amazoniens, die an die Anden angrenzen, erhalten aufgrund aufsteigender Luftmassen hohe Niederschläge. Diese Gebiete können unter Szenarien von Klimavariabilität oder -veränderung als Zufluchtsorte fungieren. Somit ist die Erhaltung dieser potenziellen Zufluchtsorte und die Aufrechterhaltung ihrer Anbindung an die weitere Waldlandschaft von großer Relevanz (Killeen & Solórzano 2008). Die hohe Variabilität der Niederschläge wird auch die Gebirge treffen und dort könnten dann die Starkregenereignisse gegenüber der Trockenheiten dominieren. Somit sind solche potentiellen Rückzugsgebiete nicht wirklich die beste Alternative sondern eher angepasste Landnutzungssysteme.

Resilienz als Chance

Die Menschen in der Region haben bereits festgestellt, dass sie sich zeitnah um Anpassung ihrer Fruchtfolgen und um verändertes Saatgut bemühen müssen: Besonders Frauengruppen experimentieren hier bereits mit Anpassungsoptionen; auch entstehen punktuell innovative Agroforstsysteme, die die veränderten Bedingungen bereits berücksichtigen und von denen die Region und die Forschung viel lernen können.

Auch an dieser Stelle leistet PRODIGY einen Beitrag: Durch das Verständnis verwobener Prozesse und ineinandergreifender Systeme sowie guter Wissenschaftskommunikation können wir als Forschungsprojekt dazu beitragen, Bewohner*innen der MAP-Region in ihrer Zukunftsplanung zu unterstützen und Lokalregierungen bei ihren Resilienz- und Anpassungsbestrebungen zu beraten.

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