Afrikas Initiative „Große Grüne Mauer“ ist eine geplante 8.000 Kilometer lange Baumreihe, die die Sahara daran hindern soll, sich nach Süden auszudehnen. Neue Klimasimulationen, die sowohl die Vergangenheit als auch die Zukunft der Region betrachten, deuten darauf hin, dass diese Begrünung tiefgreifende Auswirkungen auf das Klima Nordafrikas und sogar darüber hinaus haben könnte.
Bis 2030 sollen 100 Millionen Hektar Bäume entlang der Sahelzone, der semiariden Zone am Südrand der Wüste, gepflanzt werden. Diese abgeschlossene Baumgrenze könnte den Niederschlag in der Sahelzone sogar verdoppeln und würde auch die durchschnittlichen Sommertemperaturen in weiten Teilen Nordafrikas und bis ins Mittelmeer senken, so die Simulationen, die am 14. Dezember während der Herbsttagung der American Geophysical Union vorgestellt wurden. Die Studie ergab jedoch, dass die Temperaturen in den heißesten Teilen der Wüste noch heißer werden würden.
Frühere Studien haben gezeigt, dass eine „grüne Sahara“ mit Veränderungen in der Intensität und Lage des westafrikanischen Monsuns verbunden ist. Dieses Hauptwindsystem bläst heiße, trockene Luft in den kühleren Monaten nach Südwesten über Nordafrika und bringt in den heißeren Monaten etwas feuchtere Bedingungen nach Nordosten.
Solche Veränderungen in der Intensität des Monsuns sowie seiner nördlichen oder südlichen Ausdehnung führten zum Beispiel zu einer grünen Sahara-Periode, die vor etwa 11.000 bis 5.000 Jahren andauerte (SN: 18.01.17). Einige der stärksten frühen Beweise für die grünere Sahara der Vergangenheit kamen in den 1930er Jahren, als der ungarische Entdecker László Almásy – die Grundlage für den Protagonisten des Films von 1996 Der Englische patient — entdeckte neolithische Höhlen- und Felskunst in der libyschen Wüste, die schwimmende Menschen darstellte.
Vergangene Veränderungen des westafrikanischen Monsuns sind mit zyklischen Schwankungen der Erdumlaufbahn verbunden, die sich darauf auswirken, wie stark die einfallende Sonnenstrahlung die Region aufheizt. Aber Orbitalzyklen erzählen nicht die ganze Geschichte, sagt Francesco Pausata, ein Klimadynamiker an der Université du Québec à Montréal, der die neuen Simulationen durchführte. Wissenschaftler erkennen jetzt, dass Veränderungen der Pflanzendecke und die allgemeine Staubigkeit diese Monsunverschiebungen dramatisch verstärken können, sagt er.
Mehr Vegetation „hilft, einen lokalen Feuchtigkeitspool zu schaffen“, wobei mehr Wasser vom Boden in die Atmosphäre zirkuliert, die Luftfeuchtigkeit und damit der Niederschlag erhöht, sagt Deepak Chandan, ein Paläoklimatologe an der Universität von Toronto, der nicht an der Arbeit beteiligt war. Pflanzen sorgen auch für eine dunklere Landoberfläche als blendender Wüstensand, sodass der Boden mehr Wärme aufnimmt, sagt Chandan. Außerdem reduziert die Vegetation den Staubgehalt der Atmosphäre. Staubpartikel können Sonnenlicht zurück in den Weltraum reflektieren, sodass weniger Staub bedeutet, dass mehr Sonnenstrahlung das Land erreichen kann. Addieren Sie alles, und diese Effekte führen zu mehr Hitze und mehr Feuchtigkeit über dem Land im Vergleich zum Ozean, wodurch ein größerer Unterschied im Luftdruck entsteht. Und das bedeutet, dass stärkere und intensivere Monsunwinde wehen werden.
Die Idee für Afrikas Große Grüne Mauer entstand in den 1970er und 1980er Jahren, als die einst fruchtbare Sahelzone aufgrund des Klimawandels und der Landnutzung karg und trocken wurde. Eine schützende Vegetationsmauer zu pflanzen, um eine sich ausbreitende Wüste zurückzuhalten, ist ein seit langem bestehendes Vorhaben. In den 1930er Jahren mobilisierte Präsident Franklin Roosevelt den US Forest Service und die Works Progress Administration, um Bäume von den Great Plains bis Texas zu pflanzen, um das Wachstum der Dust Bowl zu verlangsamen. Seit den 1970er Jahren hat China sein eigenes massives Wüstenvegetationsprojekt – auch Große Grüne Mauer genannt – in dem Versuch unternommen, den südwärts marschierenden Sanddünen aus der Wüste Gobi (SN: 09.07.21).
Das von der Afrikanischen Union geleitete Projekt der Großen Grünen Mauer in Afrika wurde 2007 ins Leben gerufen und ist jetzt zu etwa 15 Prozent abgeschlossen. Die Befürworter hoffen, dass die fertiggestellte Baumgrenze, die sich vom Senegal bis nach Dschibuti erstreckt, nicht nur die Wüstenausdehnung nach Süden hemmt, sondern der Region auch eine verbesserte Ernährungssicherheit und Millionen von Arbeitsplätzen bringt.
Welche Auswirkungen die fertige Begrünung letztendlich auf das lokale, regionale und globale Klima haben könnte, ist noch wenig untersucht – und das muss es sein, sagt Pausata. Die Initiative sei im Wesentlichen ein Geoengineering-Projekt, sagt er, und wenn Leute irgendeine Art von Geoengineering durchführen wollen, sollten sie diese möglichen Auswirkungen untersuchen.
Um diese möglichen Auswirkungen zu untersuchen, erstellte Pausata hochauflösende Computersimulationen der zukünftigen globalen Erwärmung, sowohl mit als auch ohne simulierte Pflanzenwand entlang der Sahelzone. Vor dem Hintergrund der globalen Erwärmung würde die Große Grüne Mauer die durchschnittlichen Sommertemperaturen im größten Teil der Sahelzone um bis zu 1,5 Grad Celsius senken.
Aber die heißesten Gebiete der Sahelzone würden noch heißer, mit einer Durchschnittstemperatur von bis zu 1,5 Grad C. Die Begrünung würde auch die Niederschläge in der gesamten Region erhöhen, an einigen Stellen sogar verdoppeln, so die Forschung.
Diese Ergebnisse sind vorläufig, sagt Pausata, und die auf dem Treffen präsentierten Daten beziehen sich nur auf ein zukünftiges Erwärmungsszenario mit hohen Emissionen namens RCP8.5, das möglicherweise nicht mit der Realität übereinstimmt (SN: 1/7/20). Simulationen für Szenarien mit moderaten und niedrigeren Emissionen sind im Gange.
Die Auswirkungen der Begrünung der Sahara könnten weit über die Region hinausgehen, so die Simulationen. Ein stärkerer westafrikanischer Monsun könnte größere atmosphärische Zirkulationsmuster nach Westen verschieben, andere Klimamuster wie die El Niño Southern Oscillation beeinflussen und die Bahnen tropischer Wirbelstürme verändern.
Chandan stimmt zu, dass es wichtig ist zu verstehen, welche Auswirkungen eine solche großflächige Bepflanzung haben könnte, und stellt fest, dass ein besseres Verständnis der früheren Veränderungen in der Sahara der Schlüssel zur Simulation ihrer Zukunft ist. Dass die Auswirkungen der Großen Grünen Mauer weitreichend sein könnten, macht auch Sinn, sagt er: „Das Klimasystem ist voller Wechselwirkungen.“