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Klimadaten könnten unsere Kulturschätze bewahren

Klimadaten könnten unsere Kulturschätze bewahren
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Von Copernicus
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Mit den richtigen Datensätzen können Denkmalschützer, Regierungen und die Öffentlichkeit unsere historischen Kulturgüter besser schützen.

Was haben die Osterinsel, die schottische Hauptstadt Edinburgh und die tansanische Hafenstadt Kilwa Kisiwani gemeinsam? An all diesen Orten befinden sich Statuen, Burgen oder Ruinen, die an die bewegte Geschichte der Menschheit erinnern. Diese historischen und kulturellen Stätten haben bereits Vieles überdauert, doch nun sehen sie einer ungewissen Zukunft entgegen, denn die Auswirkungen des Klimawandels bedrohen ihre Existenz. Wie Tausenden anderen von Menschenhand erschaffenen Kulturdenkmälern auf der ganzen Welt setzen extreme Wetterereignisse, der steigende Meeresspiegel und Hitzewellen auch den oben genannten Kulturschätzen zu. Andere Kulturerbestätten könnten sogar verschwinden, bevor wir sie überhaupt entdecken. In der Hoffnung, die aktuellen Veränderungen zu verstehen und dadurch historische und kulturelle Denkmäler besser schützen zu können, wenden sich daher Wissenschaftler, Denkmalschützer und politische Entscheidungsträger vermehrt Klimadaten zu.

Immer mehr akute und schleichende Gefahren

„Viele Auswirkungen des Klimawandels sind besorgniserregend“, so Dr. Adam Markham, stellvertretender Leiter des Klima- und Energieprogramms der Union of Concerned Scientists. Neueste Untersuchungen zeigen, dass bis zum Ende dieses Jahrhunderts über 10 % der mehr als 1.200 UNESCO-Welterbestätten von Überschwemmungen betroffen sein könnten, wobei Küstenerosion und der steigende Meeresspiegel beinahe allen am Mittelmeer liegenden UNESCO-Stätten zusetzen könnten.

„Nicht nur extreme Ereignisse wirken sich auf das Kulturerbe aus, auch sich langsam entwickelnde Phänomene in Zusammenhang mit dem Wasserkreislauf haben großen Einfluss“, erklärt Prof. Cristina Sabbioni, Senior Researcher beim italienischen Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC). „Von Niederschlägen verursachte Auswaschungen und Erosionen können sogar bei besonders harten Materialien wie Marmor auftreten. Wir gehen davon aus, dass es vor allem in Mittel- und Nordeuropa, aber auch in den italienischen Alpen und in Nordspanien in Zukunft vermehrt zu Auswaschungen kommen wird.“ Außerdem könnte eine erhöhte Luftfeuchtigkeit in Zukunft auch dazu führen, dass in der Atmosphäre mehr Meersalz kristallisiert, was laut Prof. Sabbioni jegliche Materialien und Oberflächen schädigen kann. „Bereits jetzt sehen wir einen Anstieg der Kristallisation in ganz Europa.“

In Regionen wie beispielsweise den Mittelmeerküsten bedroht der ansteigende Meeresspiegel Kulturerbestätten. „In Zukunft werden davon auch Städte wie Ravenna in Italien oder Arles in Frankreich betroffen sein“, so Dr. Markham. „Überreste aus der griechischen und römischen Antike auf der griechischen Insel Delos werden bereits vom Wasser beschädigt, weil der steigende Meeresspiegel ihre Fundamente angreift.“ Bis zum Ende dieses Jahrhunderts könnte in Venedig, wo der steigende Meeresspiegel und der sich absenkende Meeresboden in der Lagune schon seit Jahrzehnten Grund zur Sorge geben, der Wasserstand zwischen 11 und 110 cm steigen. Das aus 78 beweglichen Modulen bestehende Sturmflutsperrwerk Mose, das die Stadt schützen soll, kann vermutlich einem Anstieg von über 60 cm nicht mehr standhalten.

Die wärmeren Wassermassen der Meere werden in der nördlichen Hemisphäre mehr und mehr Hurrikane verursachen, welche immer verheerendere Windgeschwindigkeiten und Flutwellen mit sich bringen. Diese Wetterereignisse stellen eine Gefahr für Kulturerbestätten dar – so wie Hurrikan Sandy im Jahr 2012. Der Orkan verursachte damals Schäden in Höhe von 100 Millionen USD an der Freiheitsstatue und Ellis Island. Abgesehen von derartigen Extremwetterereignissen stellen aber auch subtilere Veränderungen wie steigende Temperaturen und eine Verschiebung der Niederschlagsmuster ein Risiko für Kulturerbe dar, da sie sich negativ auf die Konstruktion der Bauwerke auswirken können. Ein Beispiel dafür ist etwa der tauende Permafrostboden hoch im Norden: Durch das Auftauen des bisher ganzjährig gefrorenen Bodens könnten Gebäude und deren Fundamente destabilisiert werden.

Ein altes Holzhaus, das verlassen in der arktischen Inselregion Spitzbergen im Norden Norwegens steht
© Getty ImagesEin altes Holzhaus, das verlassen in der arktischen Inselregion Spitzbergen im Norden Norwegens steht

Dr. Markham führt weiter aus, dass auch Brandkatastrophen immer schlimmer werden könnten: „In vielen Regionen auf der ganzen Welt, etwa im Mittelmeerraum, Australien, Nordamerika und Südafrika, kommt es zu immer mehr Waldbränden. In den USA beispielsweise dauert die Waldbrand-Saison mittlerweile fünf bis sechs Wochen länger als noch vor 50 Jahren. Die Feuer sind heute außerdem größer und verheerender.“

Schützen, was wir noch nicht gefunden haben

Und es sind nicht nur Gebäude und Statuen bedroht. In der Arktis, einer Region, deren Erwärmung doppelt so schnell voranschreitet wie der globale Durchschnitt, befinden sich in Grönland, Lappland und Russland über 180.000 archäologische Stätten, die durch das Tauen des Untergrunds beziehungsweise dessen Erwärmung bedroht sein könnten. „Dadurch wird der Verfall beschleunigt“, erklärt Dr. Markham, „weil durch die steigende Aktivität von Bakterien mehr organisches Material im Untergrund abgebaut wird. Winterstürme tragen zur zunehmenden Erosion in diesen Gebieten bei, weil die arktische Polkappe, die die Küste bisher schützte, immer weiter schrumpft. Wir verlieren dadurch archäologische Stätten, die wir noch nicht einmal gefunden haben.“

„Es gibt einen starken Zusammenhang zwischen Temperatur und Konservierung“, erklärt Dr. Jorgen, Senior Researcher im Dänischen Nationalmuseum. Er hat in Grönland untersucht, wie sich das Tauen des Permafrostbodens auf archäologische Artefakte auswirkt. „Die Temperatur in Grönland liegt aktuell etwa 3–5 °C über dem historischen Durchschnitt. Gleichzeitig trocknet der Boden aus, wodurch er sauerstoffhaltiger wird, was wiederum das Wachstum von Bakterien begünstigt. Die Auswirkungen dieses langsamen Abbaus durch Mikroorganismen zeigen sich im Gegensatz zu den Folgen von Küstenerosion oder Stürmen erst nach Jahrzehnten oder noch später.“

Klimadaten für den Schutz des Kulturerbes

„Ein großes Problem beim Schutz von Kulturerbe ist, dass nur sehr wenige Länder in ihren Klimaschutzplänen spezifische Maßnahmen für Kulturerbe festgelegt haben, wodurch diese Stätten besonders gefährdet sind“, erklärt Prof. Alessandra Bonazza, Researcher am italienischen Institute of Atmospheric Sciences and Climate (ISAC). Die Forscherin hat im Rahmen von EU-Projekten untersucht, welche Schäden der Klimawandel bei Kulturstätten verursacht.

Um den Zuständigen dabei zu helfen, potenzielle Schäden zu verstehen, versuchen Wissenschaftler nun vermehrt, Denkmalschützern, Entscheidungsträgern und Regierungen die notwendigen Klimadaten zur Verfügung zu stellen. „Die Nachfrage nach diesen Daten ist riesig“, so Stijn Vermoote, Head of User Engagement für Copernicus beim Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersagen (ECMWF). „Es gibt viele Fragen rund um das Thema Kulturerbe und wie der Klimawandel und die atmosphärische Zusammensetzung sich darauf auswirken. Auf internationaler Ebene brauchen Organisationen wie die UNESCO gemeinsame Bezugspunkte: universelle Daten, die jeder nutzen kann. Auf der anderen Seite brauchen aber die Verwalter der einzelnen Kulturstätten häufig Anwendungen, die genau auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten sind.“ Das ECMWF fungiert als Bindeglied zwischen lokalen Beratern und Forschungsinstituten, welche dabei helfen können, Klimadaten zu interpretieren und aufzubereiten, sodass diese dann von den zuständigen Personen genutzt werden können.

Discovair: Eine vom Nationalen Observatorium Athen (NOA), der Akademie von Athen und der Evenflow SPRL entwickelte App, die mit Daten des Copernicus Atmosphärenüberwachungsdienstes (CAMS) arbeitet.
© CAMSDiscovair: Eine vom Nationalen Observatorium Athen (NOA), der Akademie von Athen und der Evenflow SPRL entwickelte App, die mit Daten des Copernicus Atmosphärenüberwachungsdienstes (CAMS) arbeitet.

Vermoote erklärt außerdem, dass jene Daten, die in anderen mit dem Klima zusammenhängenden Bereichen genutzt werden, auch problemlos auf das Kulturerbe angewandt werden können. Der Copernicus-Klimawandeldienst (C3S) stellt Messdaten aus der Vergangenheit und Prognosen für die Zukunft in Bereichen wie dem Anstieg des Meeresspiegels, dem Risiko für Extremwetterereignisse oder Sturmfluten zur Verfügung. Außerdem liefert der C3S Daten zu Faktoren wie Bodenfeuchtigkeit und Bodenbedeckung, welche die Kultur- und Naturdenkmäler noch direkter beeinflussen. So könnten beispielsweise C3S-Daten herangezogen werden, um zu erforschen, welchen Gefahren Dublin zukünftig durch Flutwellen und Stürme ausgesetzt sein könnte. Basierend auf diesen Ergebnissen könnten Pläne zur Risikominimierung ausgearbeitet werden, um das dortige UNESCO-Kulturerbe zu schützen. Die Verwalter der Kulturdenkmäler könnten die Daten des Copernicus Atmosphärenüberwachungsdienstes (CAMS) auch dazu verwenden, die atmosphärische Zusammensetzung, Ablagerungen und Waldbrände zu überwachen und daraus abzuleiten, wie sich diese auf das jeweilige Denkmal auswirken. Dadurch könnte auch herausgefunden werden, welchen Effekt beispielsweise Ruß aus dem Straßenverkehr oder saurer Regen auf die Bauwerke haben. Gemeinsam mit der Akademie von Athen hat Copernicus in Athen die App DiscovAir entwickelt, mithilfe derer Touristen Daten wie Informationen über Allergene, Ozonwerte und UV-Strahlung und andere Daten in Echtzeit abrufen können. Vermoote erklärt dazu: „Das könnte in Zukunft auch bei anderen Kulturerbestätten genutzt werden.“

Laut Dr. Bonazza wird auch gerade an einer GIS-Plattform gearbeitet, die Prognosen über die Auswirkungen des Klimawandels auf das Kulturerbe abgeben soll. „Mithilfe von Satellitendaten, insbesondere durch C3S und CAMS, erstellen wir Risikobewertungen wie Gefahrenkartierungen. Über ein unterstützendes Tool werden diese Daten aufbereitet, sodass die Zuständigen die Gefahren für die einzelnen Kulturerbestätten besser einschätzen können“, erklärt Dr. Bonazza.

Verstärkte Nutzung von Klimadaten beim Schutz des Kulturerbes

„Wir können uns den Luxus nicht leisten, unser Kulturerbe zu verlieren und uns erst dann über die Konsequenzen Gedanken zu machen. Wir müssen jetzt handeln“, sagt Dr. Evangelos Gerasopoulos, Leiter der Hellenic Group on Earth Observation (GEO). „Vor einigen Jahren sind Waldbrände in Griechenland gefährlich nahe an die Ausgrabungsstätte Olympia herangekommen. Da erst wurde uns klar, dass Extremwetterereignisse eine große Gefahr für antike Denkmäler sein können.“

Ausgrabungsstätte Olympia in Griechenland
© Getty ImagesAusgrabungsstätte Olympia in Griechenland

Erdbeobachtungen können in diesem Zusammenhang sehr hilfreich sein. Dr. Gerasopoulos arbeitet am erst kürzlich gestarteten Projekt Urban Heritage Climate Observatory, welches sich für mehr Zusammenarbeit zwischen der wissenschaftlichen Gemeinschaft, den Behörden und Städteplanern einsetzt, sodass Städte und das sich dort befindliche Kulturerbe besser vor den Folgen des Klimawandels geschützt werden können. Das Wichtigste bei diesem Projekt ist es, Städte- und Kulturerbe-Verwaltern beizubringen, die Daten zu verstehen und gewinnbringend zu nutzen. „Es gibt so viele Beobachtungsdaten, die wir nutzen können, gesammelt etwa von Satelliten, vor Ort oder durch Crowdsourcing. Was wir jetzt brauchen, ist eine gemeinsame Sprache für diese unterschiedlichen Datensätze.“

Beim in diesem Monat stattfindenden Welterbekomitee möchte die Union of Concerned Scientists Entscheidungsträger davon überzeugen, einen standardisierten Klimarisikoindex einzuführen, der den Denkmalschützern die Risikobewertung für die jeweiligen Stätten erleichtern würde. „Dieser Index kann auf Natur-, Kultur- und Ausgrabungsstätten genauso angewandt werden wie auf Städte und ländliche Gegenden. Mit seiner Hilfe können Pläne zur Anpassung evaluiert werden“, erklärt Dr. Markham.

Prof. Sabbioni ist der Meinung, dass es unerlässlich ist, das Kulturerbe zu überwachen, um die Auswirkungen des Klimawandels und die Anpassungen daran im Auge zu behalten. „Forscher und Denkmalschützer brauchen Methodologien, damit sie größere Gebiete detaillierter überwachen können – und dank fortschrittlicher Technologien ist das auch möglich.“ Ein Beispiel dafür ist etwa Pompeji: Dort werden im Zuge einer neuen, öffentlich-privaten Zusammenarbeit Künstliche Intelligenz, Big Data, Drohnen, Cloud-Systeme und andere Technologien eingesetzt, um das Kulturerbe vor menschlichen und ökologischen Gefahren zu schützen und für die Sicherheit der Besucher zu sorgen.

Dank des G20-Gipfels und der Arbeit der Europäischen Kommission wächst das Bewusstsein dafür, dass unsere Vergangenheit eine wichtige Rolle für die Zukunft spielt, und der Schutz des Kulturerbes vor den Auswirkungen des Klimawandels rückt immer mehr in den Blickpunkt. „Das Kulturerbe kann auch Fragen beantworten“, erklärt Dr. Leissner, wissenschaftliche Vertreterin des deutschen Fraunhofer-Instituts und Vorsitzende der EU-Arbeitsgruppe „Strengthening Cultural Heritage Resilience for Climate Change“ (Mehr Widerstandskraft von Kulturerbe gegen den Klimawandel). „Zum Beispiel zeigt es uns, wie unsere Vorfahren sich an den Klimawandel angepasst haben, welche Gebäude sie gebaut haben, um strengen Wintern oder Überschwemmungen zu trotzen. Wir müssen zusammenarbeiten, um dieses Kulturerbe zu bewahren, andernfalls laufen wir Gefahr, diese Erinnerungen und das darin enthaltene Wissen zu verlieren. Und ohne Erinnerungen ist es unmöglich, für die Zukunft und die Anforderungen des täglichen Lebens gewappnet zu sein. Genau dieser Gefahr sind wir aber ausgesetzt, wenn wir das Kulturerbe auf der ganzen Welt verlieren. Wie sollen wir ohne das Wissen um die Vergangenheit unsere Zukunft gestalten?“