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4.8 Desertifikation: anthropogene Wüstenbildung

Mit der verheerenden Sahel-Dürrekatastrophe 1968 – 1974 geriet ein Problem in den Blickwinkel der Öffentlichkeit und internationaler Behörden oder Nichtregierungs-Vereinigungen – die sogenannte Desertifikation. Obwohl mit den in Gang gekommenen Diskussionen und Bekämpfungsmaßnahmen der Begriff immer wieder erweitert wurde, lässt sich sein Inhalt am besten mit „man-made desert“ umschreiben, also anthropogener, vom Menschen unmittelbar ausgelöster Wüstenbildung: Tätigkeiten und Eingriffe führen dort zu wüstenhaften Zuständen, wo in natürlichem Zustand eine größere Biomasse und höhere biotische Vielfalt existierte – zuvor. Besonders anfällig sind Halbwüsten und semi-aride bis semi-humide Gebiete (außertropische Steppen) mit ausgeprägten Trocken- und Regenzeiten für unangepasste Nutzung durch Weide- und Bewässerungswirtschaft. Je größer die klimatische Variabilität und je geringer die Jahresniederschläge ausfallen, desto gravierender äußern sich menschliche Eingriffe in solch sensitiven Ökosystemen, deren Regenerationsfähigkeit stark begrenzt ist. Sie reagieren mit einer Kette von Folgewirkungen, die zu einer Verminderung bis hin zur Zerstörung des landschaftlichen Naturpotenzials bzw. zur physiologischen Tragfähigkeit führt (vgl. Foto 7).

Trockengebiete nehmen mehr als ¹/₃ der Landflächen ein (35 – 40 %), von denen nach Mainguet (1999) große Teile (~70 %) schwer oder vielleicht sogar irreversibel degradiert sein sollen. Das sind ~36 Mio. km² und entsprechen der 3,5-fachen Größe Europas. In Afrika und Asien sind 40 %, in Südamerika 30 % der Bevölkerung, weltweit 50 der am wenigsten entwickelten Länder am stärksten von der Desertifikation bedroht (www.desertification.de). Bei Middleton & Thomas (1997) finden sich folgende Angaben aus einer UNEP-Studie:

Auf die Trockengebiete entfallen global 5160 Mio. ha Fläche. 70 % davon leiden unter Degradationsprozessen; unterschieden nach Landnutzungsarten sind von 146 Mio. ha Bewässerungsland 30 %, von 458 Mio. ha Regenfeldbaufläche 47 % und von 4556 Mio. ha Weideland 73 % degradiert (aus Geist 2005). Jährlich gehen 10 Mio. ha Land durch menschliche Aktivitäten verloren.

Nach einer UNCCD-Studie sollen 250 Mio. Menschen unmittelbar von der Desertifikation in ihrer Existenz gefährdet sein und 1,2 Mrd. davon bedroht sein. Einige Abschätzungen liegen aber auch höher. Geist (2005) zitiert Angaben, die von 2,6 Mrd. Menschen in 110 Ländern ausgehen, die möglicherweise von den Auswirkungen der Desertifikation betroffen sein könnten. Speziell im subsaharischen Afrika sollen es 200 Mio. Menschen sein. Eine andere Studie besagt, dass bis zu 80 % des subsaharischen Weide- und Farmlandes Anzeichen von Degradation zeigen (ebd.). Auch in Asien und Lateinamerika sollen Degradierungserscheinungen in Trockengebieten weitverbreitet und beträchtlich sein.

Auslöser weit verbreiteter Schädigungen der Ökosphäre, die letztlich zur Desertifikation führen, sind:

 Weidewirtschaft: Degradierung/Zerstörung des Vegetationsbesatzes → Bodenerosion (meist als Folge der Vegetationsschädigung), Verlust an Bodenfeuchte und Regenerationsfähigkeit, Badland-Bildung (Zerschluchtung) und flächenhafte Abspülung, Versandung/Überwehung (Sand- und Staubstürme; Dünenbildung) u. a. m.

 Abholzung (Dorn- und Trockensavanne): Brenn- und Bauholzgewinnung → landschaftsökologische Degradierung

 Feldbau: Bodenversalzung und Versumpfung (Fehler bei der Be- und Entwässerung); Bodenverdichtung; Rodung der Trockensavanne: Verkrustung; Erosion und Deflation (Humus, Nährstoffe, Feinboden)

Es sind in erster Linie die meist weidewirtschaftlich genutzten tropischen und subtropischen Trockengebiete wie Zwergstrauch- und Kurzgrassteppen oder Dornbusch- und Trockensavannen, in denen Desertifikation als Bedrohung und Minderung des Lebensraumes besonders evident wird. Ein wichtiger Grund für die Anfälligkeit gegenüber ökologischen Schäden ist der ausgeprägte Wechsel von Trockenzeit und periodischen oder episodischen (Stark-)Niederschlägen hoher Variabilität. Vielfältige anthropogene Rahmenbedingungen sind als Stressauslöser für das Landschaftsökosystem zu nennen:

 Regionale Bevölkerungsexplosion; gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Strukturwandel;

 Traditionelle thesaurierende Viehwirtschaft: Haltung möglichst großer Viehherden als Ausdruck wirtschaftlichen Vermögens und sozialer Stellung;

 Verdrängung gesellschaftlicher Gruppen in marginale Räume;

 Erzwungene Sesshaftigkeit nomadischer Gesellschaften;

 Verknappung von Weideflächen/Verdrängung (semi-)nomadischer Gruppen durch ökonomische Farmwirtschaft oder Agrarprojekte (Folgen kolonialer Strukturen; internationale Kommerzialisierung usw.);

 Kurzfristige Gewinnmaximierung (Überstockung) durch ökonomische Farmwirtschaft u. a. m.

In diesem Kontext sind sicherlich politisch-gesellschaftliche Veränderungen wie Bevölkerungsexplosion, Sesshaftmachung von Nomaden (Innerasien, Sahelzone u. a.) und damit verbundene Übernutzung oder Raubbau besonders zu betonen. Nicht nur in der Sahel-Zone wurden dadurch ökologisch nachhaltige Wirtschaftsweisen wie der dem saisonalen Wasserangebot angepasste Pastoralnomadismus aufgegeben. Vermehrte Brunnenbohrungen in Siedlungsnähe führten beispielsweise zu radikaler Überweidung der umgebenden Flächen, damit oft zu irreversiblen Schäden an der Vegetationsbedeckung und letztlich zu wüstenhaften Verhältnissen. Um die in der Fläche verteilten Brunnen/Tränken bilden sich regelrechte konzentrische Kreise mit den stärksten ökologischen Schädigungen im Zentrum. Da sich die täglichen Weideradien der Tiere überlappen, entsteht letztlich ein Muster erheblich bis völlig degradierter Räume. Mit der zunehmenden Nutzung des Grundwassers sinkt dessen Spiegel mit negativen Folgen für die lokalen (Savannen-)Gehölze. Letztere werden durch die nun sesshafte Bevölkerung übermäßig genutzt (Brennholz, Hüttenbau), was wiederum die landschaftsökologische Degradierung verstärkt. Eine weitere Steigerung des Landschaftsverbrauchs bis hin zur irreversiblen Desertifikation geht von der meist starken Bevölkerungszunahme in den schwach entwickelten Gebieten aus, sodass sich ein wahrer Teufelskreis einstellt (vergleichbar der überhöhten Rotation bzw. immer kürzer werdenden Regenerationsphasen im System des Brandrodungswanderfeldbaus). Eine disperse Dauervegetation wiederherzustellen ist schwierig und zeitaufwändig, da die Jungpflanzen sich nur in guten Regenzeiten behaupten können. Da die Wasseraufnahme und Wasserspeicherung der Böden bereits nachhaltig gestört sind, haben auch günstige Witterungsverläufe nur einen bedingten Regenerationseffekt (Foto 7).

Foto 7

Oben links: Grassavanne (Farmgelände, 2009) im Damaraland/Namibia. Die Niederschläge liegen bei etwa 250 mm/Jahr.

Oben rechts: Völlig überweidetes Gebiet mit ähnlicher Ausgangssituation, aber totalem Vegetationsverlust. Selbst die gute Regenzeit (2009) hat keine Erholung bewirkt, da offensichtlich nicht einmal mehr Grassamen in der Fläche zur Verfügung standen. Die Grassavanne ist hier zur anthropogenen Wüste geworden.

Unten links: Beginn einer durch Überstockung ausgelösten Bodenerosion. Linienhaftes Grabenreißen in der Dornbuschsavanne Namibias. Mit jedem Niederschlag frisst sich die Abtragung weiter rückschreitend und sich verzweigend ein, zerstört zunehmend die zuvor durch die Vegetation stabilisierte Oberfläche.

Unten rechts: Anthropogene, erosionsbedingte Felswüste im südostspanischen Gebirgsland. Die einst von Eichenwäldern bestandenen Hänge sind heute völlig verkarstet. Kleine Bodenreste sind allenfalls noch in tieferen Gesteinsspalten zu finden. Die ökologisch wie klimatische bedeutsame Wasserspeicherkapazität des ursprünglichen Bodens ist völlig vernichtet.

Eine einfache Kettenreaktion am Beispiel einer Grassavanne kann die progressive Desertifikation verdeutlichen (vgl. Foto 7):

 Überstockung, d. h. zu hoher Viehbesatz für eine nachhaltige, die Regeneration fördernde Nutzung,→ Überweidung bis hin zum völligen Verbiss und dem Ausrupfen von Vegetationssprosskegeln und Wurzeln (vor allem durch Ziegen); Pflanzen bilden keinen Samen mehr aus,→ Verlust des infiltrations-fördernden Bodengefüges und Verschlämmung der Bodenoberfläche,→ Bodenerosion durch flächenhafte Abspülung oder BadlandBildung; besonders zerstörerisch durch Starkregeneffekte,→ verstärkter Oberflächenabfluss ggf. bis zur Freilegung des Gesteinsuntergrundes,→ Deflation der Feinfraktionen und Humus; Übersandung angrenzender Gebiete.

 Es resultiert ein wüstenhafter Landschaftszustand als anthropogene Wüste, an diesem Beispiel durch Überweidung. Das Nutzungspotenzial dieses Raumes ist damit äußerst geschädigt oder vernichtet.

4.8.1 Klimawirksamkeit der Desertifikation

Vom Raubbau an Wäldern und Gehölzformationen lässt sich eine bisher kaum beachtete Klimawirksamkeit – hier am Beispiel der Mittelmeerländer – ableiten: Spätestens seit der Antike führte die Abholzung der subtropischen Steineichenwälder und die darin praktizierte Waldweide zu einer der Sekundärvegetation, die von der Macchie über die Garrigue bis hin zur Wüstensteppe, Ödland und nacktem Fels führte (Fotos 7, 44). Winterliche Starkregen, ergänzt durch Sommergewitter, brachten in der gestörten Vegetations- und Bodendecke eine teils verheerende Bodenerosion in Gang.

Mit der Bodendecke verloren ganze Landstriche ihren oberflächennahen Wasserspeicher: Die Infiltrationskapazität nahm ab, der Oberflächenabfluss dramatisch zu. Die Folge ist, dass die früher in einer intakten Ökosphäre gespeicherten Winterniederschläge nun zu großen Teilen direkt zum Vorfluter (oder in den tieferen Untergrund) abfließen. Mit dem Verlust der Waldbedeckung und des Bodens wird die Evapotranspiration eines Raumes erheblich geschwächt und damit auch die Wolkenbildung – die regionalen Niederschläge nehmen ab, die direkte Insolation nimmt zu. Ein Teil der Trockenheitsprobleme der Mittelmeeranrainer ist sicherlich auf anthropogenes Fehlverhalten zurückzuführen – zumindest lässt sich dies als These formulieren – und dokumentiert stellvertretend auch für andere Räume eine klimawirksame Spielart der Desertifikation.

4.8.2 Das Aralsee-Syndrom

Da Trockengebietsböden häufig über ein gutes Nährstoffangebot verfügen, wird im Durchflussbereich von Fremdlingsflüssen häufig Bewässerungsfeldbau in großem Stil betrieben. Das drastische Beispiel der Austrocknung des Aralsees steht für zahlreiche weitere Vorkommen von Umweltzerstörung und Ressourcenvernichtung. Auch dieser Vorgang ist in das breite Spektrum möglicher Desertifikationsprozesse einzuordnen. Hier entstehen durch fehlerhaft praktizierte Agrarnutzung Salzwüsten, was vielfältige Folgen nach sich zieht, sodass dafür der Begriff Aralsee-Syndrom vergeben wurde.

Der Aralsee liegt an der usbekisch-kasachischen Grenze und war 1960 mit 69 500 km² der viertgrößte See der Erde. Bis 1990 ist er um die Häfte seiner Fläche geschrumpft (2006: 27 000 km²). Sein Wasservolumen verringerte sich dramatisch von 1040 km³ auf 231 km³. Entsprechend stieg der Salzgehalt von 5 g/l auf 30 g/l an (Dech & Ressl 1993). Bis 2020 wird der See fast vollständig eingetrocknet sein (Abb. 13).

Abb. 13

Progressive Austrocknung: links Zustand des Aralsees im Jahr 2003, rechts im Jahr 2009 (aus Giese & Sehring 2009).

Obwohl bereits seit der Jahrhundertwende etwa 2,8 Mio. ha Land im Durchflussbereich von Amu Darja und Syr Darja bewässert wurden, blieb der See quasi stationär. Der jährliche Verdunstungsverlust von 1000 mm (= 66 km³) wurde durch Grundwasser und Oberflächenzustrom ausgeglichen: Die beiden aus dem Pamir- und Tian Shan-Gebirge kommenden Flüsse lieferten 55 – 56 km³ Wasser pro Jahr. Aus regionalen Niederschlägen (138 mm/Jahr) stammten 9,1 km³. Ab den 1960er-Jahren wuchs die Bewässerungsfläche (Baumwolle, Reis) bis 1990 auf über 7,5 Mio. ha. Der Feldbau entzog dem Amu und Syr Darja immer mehr Wasser mit der Folge, dass der Syr Draja zwischen 1974 und 1986 den See nicht mehr erreichte. Auch der stärkere Amu Darja lieferte in den Jahren 1982, 1983, 1985, 1986 und 1989 kein Wasser (Giese 1997). Die Verdunstungsverluste ließen den Seespiegel rasant sinken. Der gegenüber früher außergewöhnlich hohe Wasserverbrauch pro Flächeneinheit ist auf Fehlplanungen, undichte Kanäle, Missmanagement u. a. zurückzuführen. Gewaltige Mengen an Dränage- und Abflusswasser wird in die Wüste geleitet, wo es verdunstet und die Böden versalzt. Da eine gut austarierte Dränage immer ein Problem in der Bewässerungslandwirtschaft darstellt, gehen auch große Kulturflächen durch Versalzung verloren. Zunächst kommt es zu Ertragseinbußen, später zur Aufgabe. Neue Felder müssen erschlossen werden. Die jahrzehntelange Baumwoll-Monokultur hat zu intensiver Bodenauslaugung geführt, die durch zunehmende Düngergaben ausgeglichen werden muss. Dem Problem der Schädlinge und Unkräuter versucht man mit massivem Einsatz giftiger Pestizide, Herbizide und Entlaubungsmitteln zu begegnen. Nach Angaben der Weltbank sind im Jahr 1991 im Durchschnitt 41,6 kg Pestizide pro Hektar eingesetzt worden.

Anfang 1992 wurde die Aralsee-Region (473 000 km²) von den betroffenen ehemaligen Sowjet-Republiken zum Katastrophengebiet erklärt. Hier leben 3,8 Mio. Menschen. Die Belastung und Vergiftung des Trinkwassers wie auch die Belastung durch aufgewehte, kontaminierte Stäube haben zahlreiche infektiöse Erkrankungen des Magen-Darm-Traktes und der Atmungswege nach sich gezogen; ebenso stieg die Zahl der Krebserkrankungen signifikant. Die Mütter- und Kindersterblichkeit ist drei- bzw. viermal so hoch wie im europäischen Teil der ehemaligen UdSSR (Giese 1997).

Vom trockengefallenen Seeboden und seinen Randlandschaften gehen auch Fernwirkungen aus, die letztlich den laufenden Klimawandel noch akzentuieren: Salze und Stäube werden mit den westlichen Winden in die vergletscherten Einzugsgebiete von Amu und Syr Darja eingetragen, wo sie die Schnee- und Eisflächen zu schnellerem Abtauen bringen. Zudem werden die Giftstoffe aus der Landwirtschaftsproduktion in andere Ökosysteme eingetragen.

Die Aralsee-Region selbst ist großräumig zur anthropogenen Salzwüste geworden und weite Flächen entlang der Zuflüsse wandeln sich zu versalzten Wüstenböden. Flächen werden von Sand und Staub überweht. Eine natürliche Regeneration ist kaum möglich (Näheres s. Giese et al. 1998; Opp 2004, 2007). Ähnliche Prozesse, wenn auch nicht in diesem Ausmaß, spielen sich an vielen Wüstenrändern und Wüstenbecken ab, wo Bewässerungsprojekte z. T. planlos und unsachgemäß installiert wurden. Damit verbunden ist Verlust an potenziell tragfähigem Substrat durch Versalzung und an großen Mengen fossilen Wassers, dass verschwenderisch eingesetzt wird.

Die ausufernde Literatur zum weltweiten Phänomen kann hier keine gebührende Berücksichtigung finden. Es sei hier stellvertretend auf einige Arbeiten zum Problem der Desertifikation verwiesen: Dregne 1983, Geist 2005, Ibrahim 1980; Mensching 1980, Mensching & Seuffert 2001, Reynolds & Stafford Smith 2002, Seuffert 2001.

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5 Verbreitung und Flächenanteile der Wüsten

Wüsten umfassen mit fast 30 000 000 km² etwa ein Fünftel der globalen Festlandsfläche. Nimmt man die semi-ariden Gebiete hinzu, so gehören 31 % der Kontinentoberflächen zu den Trockengebieten (Tab. 5; Abb. 14). Wenn immer wieder abweichende Angaben zu Flächen oder prozentualen Verhältnissen auftreten, so ist auf die eingangs angesprochene international unscharfe und uneinheitliche Definition von Wüste, Halb-/Randwüste, Wüstensavanne usw. zu verweisen (Kap. 2). In diesen Naturräumen gibt es keine Grenzen, sondern nur fließende Übergänge, Grenzsäume. Zudem sind in den letzten Jahrzehnten die Trockengebiete und Wüsten durch den Prozess der anthropogenen Desertifizierung noch deutlich gewachsen (s. Kap. 4.8), sodass sich die ökologischen wie statistischen Kennzeichen dieser Räume ständig ändern. Grob genommen kann man bei den Trockengebieten von etwa 50 Mio. km² und damit von einem Drittel der Festlandsfläche ausgehen.

Abb. 14

Flächenanteile der Trockengebiete und ihre Differenzierung nach dem Grad der Aridität (aus Giessner 1988).

Tab. 5 Die Trockengebiete der Erde, differenziert nach Flächenausdehnung und Ariditätsgrad (aus Giessner 1988)

Kontinentale Zuordnung	Gesamtfläche Kontinent/Subkontinent (in km2)	Davon:						Trockengebiete gesamt
		Semi-aride Region		Aride Region		Hyperaride Region
		km2	%	km2	%	km2	%	km2	%
Amerika
Nordamerika Zentralamerika und Antillen Südamerika Amerika gesamt	21.080.000 882.00 17.755.000 39.917.000	2.340.800 4.410 1.597.950 3.943.160	11 0,5 9 10	1.489.600 0 1.420.400 2.910.000	7 0 8 7,5	425.600 0 355.100 780.700	2 0 2 2	4.256.000 4.410 3.373.450 7.633.860	20 0,5 19 19,5
Afrika
Afrika nördlich des Äquators Afrika südlich des Äquators Kontinental. Afrika gesamt Madagaskar Afrika gesamt	19.471.906 9.736.094 29.208.000 589.000 29.797.000	4.089.120 1.314.360 5.403.480 53.010 5.546.490	21 13,5 18,5 9 18,5	6.425.760 876.240 7.302.000 23.560 7.325.560	33 9 25 4 24,5	4.381.200 146.040 4.527.240 0 4.527.240	22,5 1,5 15,5 0 15	14.896.080 2.336.640 17.232.720 76.570 17.309.290	76,5 24 59 13 58
Asien	42.365.000	6.354.750	15	8.049.350	19	1.270.950	3	15.675.050	37
Australien	7.703.850	2.234.120	29	3.928.960	51	0	0	6.163.080	80
Europa	10.032.100	752.500	7,5	200.500	2	0	0	953.000	9,5
Kontinentale Gesamtfläche	129.814.950	18.741.020	14,5	22.414.370	17	6.578.890	5	47.743.280	36,5
Weitere Regionen (Grönland, Arkt. Regionen, Indonesien, Neuseeland, Antarkt. Regionen, Ozeanien, etc.)	22.418.050	0	0	0	0	0	0	0	0
Terrestrische Gesamtfläche	153.233.000	18.741.020	12,2	22.414.370	14,6	6.578.890	4,2	47.734.280	31

In dieser Dimension ist die Trockenzone die größte Naturlandschaftszone der Erde (Giessner 1988). Die polaren Kältewüsten sind in dieser Relation nicht enthalten. Auf den warm-gemäßigten Subtropenraum entfällt der höchste Anteil, zu dem der zonale altweltliche Trockengürtel mit seinen zahlreichen Wüsten gehört: Nördliches Afrika – Arabische Halbinsel – Vorderer Orient (Abb. 8). Weite Bereiche der kühlgemäßigten, kontinentalen Zone sind semi-aride und aride Gebiete mit teils extremen Wüsten (Abb. 11). Im Vergleich dazu fallen die Trockengebiete der randtropisch-heißen Zone flächenmäßig weit kleiner aus. Quantitative Angaben können Tab. 5 entnommen werden. Abb. 14 bietet einen Vergleich der absoluten Flächen von semi-ariden Gebieten sowie ariden und hyperariden in Bezug zur zugehörigen Kontinentfläche. Besonders beeindruckend ist das nördliche Afrika mit ~15 Mio. km² bzw. knapp 77 %. Asien hat absolut gesehen mit 15,7 Mio. km² eine absolut etwas größere Fläche aufzuweisen, in Relation zur Gesamtfläche machen die Trockengebiete aber nur einen Anteil von 37 % aus. Australien ist zwar zu 80 % Trockengebiet, erreicht aber mit gut 6,1 Mio. km² nicht einmal die Hälfte der nordafrikanischen Fläche.

Besonders interessant und aus geoökologischer Sicht bedeutsam ist der jeweilige Anteil der Wüsten (aride Räume mit <100 mm N/Jahr) und hyperariden Wüsten (Abb. 14): Besonders auffällig ist hier wieder die Sahara. Sie führt mit 22,5 % hyperaridem Anteil mit großem Abstand den Vergleich der Großräume an: „Die Sahara ist die einzige Wüste der Erde, bei der ein großer zusammenhängender Trockengürtel klimatisch als hyperarid eingestuft werden kann. Sie ist die einzige hyperaride Kernwüste mit zonaler Dimension. An ihrem Ariditäts- und Kontinentalitätsgrad sind alle anderen Wüstengebiete der Erde zu messen. Die Sahara ist Ausnahme und Prototyp einer Wüste zugleich.“ (Giessner 1988: 160). Australien – oft als Kontinent der Wüsten apostrophiert – hat keinen statistisch relevanten Anteil an hyperariden Standorten.

Die Verbreitungskarten (Abb. 8, 11) nehmen eine großklimatische Differenzierung der Trockengebiete/Wüsten vor: Sie werden entweder dem kalten (gemäßigten; BWk-Klima nach Köppen 1936) oder dem warmen/heißen (tropisch-subtropischen; BWh) Typus zugeordnet. Letzterer ist nach Besler (1992) mit der Jahresmitteltemperatur von ≥18 °C gegen ektropischen Trockengürtel abzugrenzen.

Regional kommt es zur Verzahnung von kalten und warmen Wüsten: Die Namib ist im Bereich des Wendekreises durch Nebelbänke in ihrer Temperatur reduziert. Ihr etwa 40 km breiter Küstenstrich gehört damit zum kalten Wüstenklima BWkln (Besler 1972), der östliche Abschnitt zum BWh-Typ. In Südamerika geht die warme Küstenwüste schon bei etwa 18°30’ S in die kalte Wüste über. Das gesamte BW-Klima Australiens gehört zu den warmen Wüsten. Auf der Nordhalbkugel sind warme Trockengebiete im Great Basin Nordamerikas bis 38° N verbreitet; in Afrika und Arabien bis >35° N. Im Iran und in Pakistan liegt die Grenze bei 26° N; in den dortigen Becken liegen warme Wüsten.