Wasserturm Asiens: Warum die Industrie selbst in den höchsten Seen der Erde ihre Spuren hinterlässt

Das Tibetische Plateau, auch als Wasserturm Asiens bezeichnet, beinhaltet gewaltige Schnee- und Eisreserven. Diese speisen Flüsse, von denen fast zwei Milliarden Menschen abhängen. Zugleich reagieren die zahlreichen Hochgebirgsseen besonders sensibel auf Klimaveränderungen, deren Spuren in den Sedimenten über Jahrhunderte hinweg konserviert werden.

Ein internationales Forschungsteam unter Leitung der Technischen Universität Braunschweig hat diese natürlichen Archive nun ausgewertet. Wie die im Fachjournal Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse zeigen, sind es nicht nur natürliche Klimaschwankungen, sondern zunehmend auch Treibhausgase und industrielle Luftverschmutzung, die das Ökosystem der tibetischen Seen verändert haben.

Jahrtausende im Seegrund

Im Mittelpunkt der Untersuchungen stand der Nam Co, der drittgrößte See des Tibetischen Plateaus. Das rund 2000 Quadratkilometer große Gewässer liegt auf 4720 Metern Höhe und eignet sich aufgrund seiner Sedimente hervorragend dafür, frühere Umweltbedingungen zu untersuchen.

Die Forschenden konnten etwa anhand geochemischer Spuren wie Titan Veränderungen der Monsunniederschläge ermitteln. Fossile Kieselalgen und erhaltene Pigmente lieferten wiederum Hinweise darauf, wie sich das Ökosystem über viele Jahrhunderte entwickelte.

„Dieser Ansatz lieferte einen detaillierten Überblick darüber, wie das Ökosystem des Sees auf vergangene Klima- und Umweltveränderungen reagierte“, sagt Dr. Wengang Kang, Erstautor der Studie.

Weniger Eis, mehr Schmelzwasser

Das Ganze wurde durch moderne Klimamodelle ergänzt. Mit dem sogenannten Climate Fingerprinting ließ sich zum Beispiel bestimmen, welche Veränderungen durch natürliche Ursachen wie Vulkanausbrüche oder Schwankungen der Erdbahn zustande kommen, und welche durch den Menschen.

„Unsere Ergebnisse entschlüsseln das komplexe Zusammenspiel von natürlichen und anthropogenen Klimaantrieben, auf die sogar See-Ökosysteme abgelegener Regionen ganz empfindlich reagieren“, sagt Professorin Antje Schwalb, Leiterin des Instituts für Geosysteme und Bioindikation der TU Braunschweig.

Die Auswertung ergab, dass zwei Faktoren die Ökologie maßgeblich mitbestimmen: die Temperatur- und die Niederschlagsentwicklung. Zum einen beeinflusst die Temperaturentwicklung den Wasserhaushalt. Vor der Industrialisierung sorgten Vulkanausbrüche regelmäßig für Abkühlungsphasen. Seit dem 19. Jahrhundert dominiert jedoch die Erwärmung durch Treibhausgase.

Dadurch verkürzt sich die Eisbedeckung des Sees, während mehr Schmelzwasser aus den Gletschern zufließt. In der Folge verändern sich die Kieselalgengemeinschaften sowie ökologische Bedingungen, die in früheren Warmzeiten nicht nachweisbar waren.

Luftverschmutzung verändert den Monsun

Zum anderen spielte die Niederschlagsentwicklung eine wichtige Rolle. Verschiebungen der innertropischen Konvergenzzone beeinflussten über Jahrhunderte, wie stark der Monsun wurde – und damit der Salzgehalt der Seen. Während es früher vor allem natürliche Klimafaktoren waren, welche diese Prozesse bestimmten, veränderten im Industriezeitalter Sulfat-Aerosole aus Europa und Nordamerika die Vorgänge erheblich.

Die Luftverschmutzung verschob das Niederschlagsband ungewöhnlich weit nach Süden und führte Mitte des 20. Jahrhunderts zur schwersten in den Sedimenten nachweisbaren Dürre. Erst strengere Luftreinhaltevorschriften und die seit den 1970er-Jahren zunehmende Erwärmung ließen die Niederschläge wieder ansteigen und den Salzgehalt sinken.

„Unsere Ergebnisse liefern Belege dafür, dass anthropogene Einflüsse einige der abgelegensten und klimasensibelsten Ökosysteme der Welt grundlegend umgestalten“, sagt Dr. Wengang Kang. Darüber hinaus würden die Erkenntnisse darauf hindeuten, dass diese Veränderungen wahrscheinlich anhalten werden, wenn sich die Erwärmung der Erde, der Verlust von Gletschern und hydroklimatische Verschiebungen verstärken.