Klimawandel in Westafrika

Wie lassen sich die Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft in Westafrika erfassen und möglichst klein halten? Das haben afrikanische und deutsche Forschungsgruppen fünf Jahre lang im Großprojekt WASCAL untersucht, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF). Im Sinne der Nachhaltigkeit finanziert das Ministerium nun auch das Nachfolgeprojekt „WASCAL-DE Coop“, und zwar mit 3,7 Millionen Euro, verteilt auf drei Jahre.

Waren in der ersten Projektphase noch mehrere Institutionen aus Deutschland beteiligt, so ist die Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg nun der alleinige Partner. Mit dem Fördergeld des Ministeriums werden an der JMU für die Laufzeit des Projekts acht wissenschaftliche und zwei administrative Personalstellen eingerichtet. Mittel für studentische Hilfskräfte sind ebenfalls bewilligt.

Neben Projektleiter Dr. Michael Thiel vom Lehrstuhl für Fernerkundung sind zwei weitere Partner aus der Würzburger Geographie dabei: Professorin Barbara Sponholz (Landschafts- und Umweltentwicklung) und Professor Heiko Paeth (Klimaforschung).

Das Team verfolgt bis 2022 drei große Ziele: Es will erstens gemeinsam mit den afrikanischen Partnern neue Forschungsfragen angehen, zweitens die im Rahmen von WASCAL in Westafrika entstandene Forschungsinfrastruktur weiterentwickeln und drittens an der Ausbildung afrikanischer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mitwirken.

Westafrika für den Klimawandel wappnen

Welche Forschungsfrage wird untersucht? Fachleute wie Heiko Paeth gehen davon aus, dass der Klimawandel unter anderem die Region Westafrika besonders hart treffen wird. Zwar sind in den dortigen Savannen das Klima und die Böden bislang für den Anbau von Bohnen, Hirse, Mais und anderen Nutzpflanzen in der Regel gut geeignet. Die Klimaprognosen aber sagen für Westafrika heftigere Schwankungen der Niederschläge und ausgeprägtere Dürreperioden voraus. Das ist ein großes Risiko für die Versorgung der Menschen mit Nahrungsmitteln und für ihren Lebensunterhalt.

Was tun, um die Existenzgrundlagen nachhaltig zu sichern? Wie müssen sich Landwirtschaft und Landnutzung verändern? Damit sich diese Fragen beantworten lassen, ist weiterhin viel Grundlagenforschung zu leisten.

Data-Cube für Satellitendaten

Wie werden die westafrikanischen Savannen überhaupt genutzt? Wo wird Ackerbau betrieben, wo wachsen welche Feldfrüchte? Vor dem Start des WASCAL-Projekts konnte das niemand flächendeckend und aktuell beantworten. Mittlerweile aber wurden aus Satellitendaten erstmals Landnutzungskarten erstellt und kontinuierlich verbessert. „Für drei kleinere Gebiete haben wir mehrere Jahre hintereinander sehr gute Karten erzeugt“, sagt Michael Thiel. Das nächste Ziel seien nun Karten, welche die Situation in ganz Westafrika abbilden.

Das Management der Satellitendaten ist dabei eine nicht zu unterschätzende Herausforderung. An einer Lösung arbeitet der Würzburger Geograph Steven Hill: Er entwickelt einen Data-Cube – ein System, in dem große Datenmengen so geschickt archiviert sind, dass die Nutzer sie schnell und einfach abrufen können.

Der Data-Cube soll am Ende den Partnern in Burkina Faso als zentrale Schnittstelle der Datenverarbeitung zur Verfügung stehen und Datenanalysen für alle westafrikanischen Projektpartner unmittelbar vor Ort ermöglichen. Dazu wird das System dort auf einem Hochleistungsrechner installiert.

Facht der Klimawandel Brände an?

Steven Hills Kollegin Mengjie Warmuth beschäftigt sich mit einer ganz anderen Frage: Wie wirken sich die Klimaveränderungen in Westafrika auf Brände aus? Wird es in der Savanne häufiger brennen, wo steigt das Risiko für Feuer? Um das zu klären, erweitert die Doktorandin das regionale Klimamodell, um das zukünftige Potential natürlicher und anthropogener Brände abzuschätzen. Sie wird dafür unterschiedlichste Daten in das Modell einspeisen, wie etwa Biomasse, Bodenfeuchtigkeit, Gewitterhäufigkeit und Bevölkerungsdichte.

WASCAL-Infrastruktur weiterentwickeln

Zum Projektstart im Jahr 2012 war WASCAL, das „West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use“, eher eine visionäre Forschungsidee. Inzwischen ist daraus eine international anerkannte Forschungsorganisation mit Sitz in Accra (Ghana) und einem Klima-Kompetenzzentrum in Ouagadougou (Burkina Faso) geworden. Das WASCAL-Netzwerk umfasst Forschungseinrichtungen aus zehn westafrikanischen Ländern.

Diese Strukturen gilt es zu festigen und weiter voranzubringen. Für diesen Part ist Dr. Sarah Schönbrodt-Stitt zuständig. „Ich arbeite mit den Partnern in Afrika an Strategien zur Weiterentwicklung“, sagt sie. Dabei geht es beispielsweise darum, die Forschungsstärken zu definieren und das Profil zu schärfen. Aber auch offene Forschungsfragen sind zu identifizieren und in Angriff zu nehmen.

JMU als Partner für afrikanische Graduiertenschulen

Die Ausbildung afrikanischer Studierender und Promovierender in Graduiertenschulen war von Anfang an ein wichtiger Bestandteil von WASCAL. Laut Michael Thiel hat sich das Graduiertenprogramm sehr erfolgreich entwickelt: Es gibt sechs Doktoranden- und vier Masterschulen in neun Ländern. 196 Personen haben das Programm bislang absolviert; aktuell sind 61 Promovierende zu verzeichnen.

Für die Graduiertenschulen werden künftig Michael Thiel und Lisa Schramm die zentralen Ansprechpersonen in Deutschland sein – zum Beispiel wenn es darum geht, eine Doktorandin für einen Gastaufenthalt an ein passendes Forschungsinstitut in Deutschland zu vermitteln und ihr hier praktische Unterstützung zu bieten. Für die Karriere des afrikanischen Wissenschaftsnachwuchses ist das wichtig, denn bei dessen Ausbildung wird Wert auf internationale Erfahrungen gelegt. „Zudem können wir die jungen Leute hier technisch-methodisch auf den neuesten Stand bringen“, sagt Michael Thiel.

Kontakt

Dr. Michael Thiel, Lehrstuhl für Fernerkundung, Universität Würzburg, T +49 931 31-84690

Weblinks

WASCAL – West African Science Service Center on Climate Change and Adapted Land Use

Bericht des BMBF über WASCAL