05.03.2019 | UNEP

Frontiers 2018/19

UNEP-Bericht über unterschätzte Umweltprobleme
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Von den Innovationen und ethischen Dilemmata der synthetischen Biologie bis zu Optionen für eine angemessene internationale Anpassung an den Klimawandel: Der UNEP-Bericht Frontiers 2018/19 untersucht bislang vernachlässigte Umweltprobleme.

Wird der Fortschritt der Gentechnik zu einem Segen für die Gesundheit von Mensch und Umwelt? Werden wir rechtzeitig handeln, um das weitere Auftauen von Permafrostböden und einen potentiell außer Kontrolle geratenen globalen Treibhauseffekt zu verhindern? Können wir die Fallstricke der Fehlanpassungen an den Klimawandel vermeiden und die schlimmsten Auswirkungen mildern – für alle, nicht für die wenigen?

UN-Umweltexpert*innen benennen diese und andere aufkommende Probleme mit der Veröffentlichung von Frontiers 2018/19, dem jüngsten Bericht über die bisher vernachlässigten Umweltprobleme der Welt. Die UNEP-Frontiers-Reihe verbindet neue Wissenschaft mit Lösungsansätzen für die Gesundheit der Umwelt und deren Nachhaltigkeit.

Frontiers 2018/19 wurde am 4. März 2019 vor der vierten UN-Umweltversammlung in Nairobi vorgestellt. Der Bericht behandelt fünf wichtige, bislang zu wenig beachtete Themen: die neuesten Entwicklungen in der synthetischen Biologie; die Zersplitterung von Ökosystemen; die komplexen Wechselwirkungen und Verwundbarkeiten von Permafrostgebieten; die Herausforderungen der weit verbreiteten Stickstoffverschmutzung; und die Gefahren der Fehlanpassung in einer Welt des Klimawandels.

Synthetische Biologie: Die Umwelt neu designen

Die Fähigkeit, Organismen auf genetischer Ebene erfolgreich zu verändern, hat Wissenschaftler*innen und die breite Öffentlichkeit gleichermaßen begeistert. Die Techniken zur Gen-Bearbeitung schreiten rasch voran und versprechen viele biologische und ökologische Vorteile, von der Ausrottung von Krankheiten bis hin zur Verhinderung des Artensterbens. CRISPR-Cas9 ist das neueste und schnellste Tool in der Werkzeugkiste für genetische Bearbeitung, das eine außerordentliche Präzision bei der Manipulation von Genomen ermöglicht.

Die Fähigkeit, synthetisches Leben zu schaffen und vorhandene DNA zu verändern, birgt jedoch das Risiko einer Kreuzkontamination und unbeabsichtigter Konsequenzen. Den Code des Lebens zu hacken hat so große Auswirkungen, dass Regierungsbehörden dringend zusammenarbeiten müssen, um eine sichere Forschung und Entwicklung in diesem Bereich sicherzustellen. Der Aufstieg des DIY-Biohacking und das Risiko der versehentlichen Freisetzung von gentechnisch veränderten Organismen in die Umwelt gibt Anlass zur Sorge.

Ökologische Konnektivität: Eine Brücke zum Erhalt der Biodiversität

Die groß angelegte Industrialisierung hat zu einer weitgehenden Zersplitterung von zuvor intakten Landschaften auf der ganzen Welt geführt. Von der Rodung dicht besiedelter Regenwälder bis zum Eindämmen mächtiger arterieller Flüsse: der Effekt isolierter, beeinträchtigter Ökosystemen auf die Gesundheit von Flora und Fauna ist gleichermaßen schädlich und befördert in schweren Fällen das Artensterben. Das ist nicht auf den terrestrischen Bereich beschränkt, da die Konnektivität der Ökosysteme über die Küsten hinaus in die Meere und Ozeane reicht.

Initiativen zur Förderung der Ökosystemverknüpfung bieten an verschiedenen Orten in der Welt Anlass zur Hoffnung. Allerdings ist größerer Einsatz bei der Wiederverbindung von Lebensräumen oder der Beibehaltung bestehender Verbindungen erforderlich. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um die verbleibende Biodiversität zu erhalten und die miteinander verbundenen Ökosysteme zu schützen, auf die wir alle angewiesen sind. Nationale Anstrengungen bedürfen einer Ergänzung auf er internationale Ebene, da Ökosysteme nicht an Ländergrenzen gebunden sind: von Meeresreservaten bis zu Wildtierkorridoren und darüber hinaus.

Permafrost-Böden: In einer sich erwärmenden Welt verliert man Boden

Mit dem Ansteigen der globalen Temperaturen erwärmt sich die Arktis doppelt so schnell wie der globale Durchschnitt. Wissenschaftler*innen sind zunehmend alarmiert, weil das Auftauen der Permafrostböden zunimmt. Noch ist in der Forschung zu wenig über die komplizierten Beziehungen und Dynamiken zwischen dem dauerhaft gefrorenen Boden und der Isolierschicht aus toten Pflanzenresten bekannt, die einen beträchtlichen Prozentsatz der nördlichsten Gebiete unseres Planeten ausmachen.

Das Auftauen der Permafrostböden hat nicht nur direkte Auswirkungen auf die Ökologie und Infrastruktur der betroffenen Regionen, es ist auch ein potenzielles "Kippelement" in Richtung eines außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekts. Der Erhalt dieser reichhaltigen Bodenkohlenstoffvorkommen ist zwingend erforderlich, um die globalen Auswirkungen des Klimawandels abzufedern.

Stickstoffbindungen: Von der Stickstoffverschmutzung zur Stickstoffkreislaufwirtschaft

Stickstoff ist eines der am häufigsten vorkommenden natürlichen Elemente und in seinen unreaktiven Formen weitgehend unproblematisch. Zu viel des Guten kann jedoch nachteilig sein. Übermäßige Stickstoffbelastung hat gravierende Auswirkungen auf Ökosysteme und Menschen. In Form von Lachgas ist es als Treibhausgas 300-mal stärker als Kohlendioxid, zusätzlich zu den Auswirkungen verschiedener Stickstoffverbindungen auf die Luftqualität, Böden und Wasser sowie die Ozonschicht.

Ein kohärenter globaler Ansatz für das Stickstoffmanagement ist erforderlich, um den Stickstoffkreislauf in eine nachhaltige, umweltfreundliche und rentable Kreislaufwirtschaft umzuwandeln. Obwohl auf nationaler Ebene einige Fortschritte erzielt wurden, erfordert ein wirklich ganzheitlicher Ansatz internationale Zusammenarbeit.

Fehlanpassung an den Klimawandel: Vermeidung von Fallstricken auf dem Weg zur Anpassung

Allgemein gesagt, hängt Evolution von erfolgreicher Anpassung ab. Fehlanpassungen führen zu Misserfolgen. In Bezug auf den Klimawandel müssen Anpassungsstrategien auf Schwachstellen reagieren, die Widerstandsfähigkeit auf globaler Ebene erhöhen und kurzfristige Korrekturen vermeiden, die möglicherweise nur lokale Vorteile haben. Es wird immer klarer, dass internationale Zusammenarbeit und Planung erforderlich sind, um Anpassungen zu vermeiden, die eine CO2-Minderung zu bieten scheinen, das Problem aber tatsächlich verschärfen.