Fast die Hälfte der Landfläche der Erde ist vom Menschen überprägt. Wesentliche Fragen sind deshalb, warum Menschen siedeln, wo sie siedeln und wie die Landnutzung auf eine solche Weise vorgenommen werden kann, dass Nachhaltigkeit und Artenvielflat gewährleistet bleiben, denn „wenn wir Biodiversität schützen wollen, dann muss das in den genutzten Naturräumen passieren“. Dazu wird im Topic zwar regional geforscht. Die Ergebnisse werden aber immer in einen globalen Kontext gebracht.

Mit Ökosystemen ist es ein bisschen wie mit Autos: Wenn ein Auto in allen Einzelteilen vor Ihnen liegt, werden Sie es kaum schaffen, alles wieder richtig zusammenzusetzen – selbst dann nicht, wenn Sie eine gute Gebrauchsanleitung haben. Und selbst wenn sie alle Teile richtig zusammenbringen, wissen Sie noch lange nicht, was das Auto alles kann und wie die einzelnen Teile miteinander agieren. Ein falscher Reifen – und Ihr Auto fängt an zu schlingern. Noch schlimmer wird es beim falschen Treibstoff oder einem falschen elektronischen Bauteil. Und ähnlich funktioniert ein Ökosystem. Unendlich viele Elemente agieren miteinander. Im Projekt „Neue Ökosysteme“ wollen Wissenschaftler des UFZ zumindest einen Teil dieser Zusammenhänge entschlüsseln, um zu erfahren, wie sie sich unter verändertem Klima entwickeln werden. Weil das Funktionieren der Ökosysteme die Grundlage für unser Leben ist. Frisches Wasser, saubere Luft, Bereitstellung von Biomasse, Nahrungsmitteln, Bestäubung von Pflanzen. Wie Sie das machen, hören Sie im Podcast.

Der Zoologe Oliver Schweiger hat bei diesem Projekt jede Menge Rechenaufgaben. Unzählige Daten fügt er in ein Rechenmodell ein. Dieses umfasst Parameter der Artenvielfalt, Ackerflächen, Pestizidmengen, bebaute Gebiete. Kurzum: unsere Landschaften und damit unsere Umwelt. Aus den Ergebnissen des mathematischen Modells resultieren Rückschlüsse für Handlungsstrategien. Zum Beispiel: Wenn eine Ackerfläche am Leipziger Stadtrand noch größer wird, würde die Zahl der Wildbienen um 20% zurückgehen. Daraus ergibt sich eine geringere Erntemenge in der benachbarten Apfelplantage. Gesamtwirtschaftlich gesehen ist es also nicht empfehlenswert, den Acker zu vergrößern.

Wasser ist unentbehrlich – und der Zugang zu sauberem Wasser ist Menschenrecht. Um zu helfen, dieses Recht umzusetzen, werden am UFZ Methoden entwickelt, mit denen Stoffbilanzen für Gewässer erstellt und Transformationsprozesse von Chemikalien nachvollzogen werden können. Es werden Modelle entwickelt, mit denen es möglich ist zu erklären, wie und warum bestimmte Stoffkonzentrationen überhaupt zustande gekommen sind und daraus abzuleiten, auf welche Weise der Mensch Wasser- und Stoffkreisläufe in Zeiten von Klimawandel und Globalisierung in wasserarmen und wasserreichen Regionen dieser Welt managen kann.

Das wissen wir nicht. Doch sicher ist eins. Auch dann brauchen wir noch sauberes Trinkwasser. Wer glaubt, das wäre vor allem ein Problem in Entwicklungsländern oder wasserarmen Regionen der Welt, der liegt falsch. Auch in Industrienationen wie Deutschland ist das eine große Herausforderung. Wir wissen heute noch nicht, wie sich Landwirtschaft, Verkehr und Industrie in Zukunft auf unsere wertvollen Grund- und Oberflächenwasserressourcen auswirken werden. Wasser und Stoffströme verlaufen zum Teil im Untergrund und die genauen Fließpfade sind daher oft schwer zu erfassen. Diese nachzuvollziehen und daraus Handlungsempfehlungen abzuleiten, ist eine große wissenschaftliche Herausforderung. Hinzu kommen Phänomene, die vor ein paar Jahren noch unbekannt waren. Zum Beispiel zu viele Huminstoffe im Wasser von Talsperren. Seit 20 Jahren steigt die Menge kontinuierlich an. Ein weltweites Problem. Die Ursachen sind noch nicht abschließend geklärt. Wenn dieser Trend so weiter geht, könnte unser Trinkwasser gefährdet sein.