Storys aus der Forschung
Schmelzende Gletscher, überhitzte Städte und die Gefahr zunehmender Zoonosen: Forschende verschiedener Disziplinen analysieren an der UZH die Folgen des Klimawandels für Natur, Kultur und Gesellschaft. Sie zeigen aber auch neue Wege im Umgang mit der Krise auf – für die Landwirtschaft, für das Finanzsystem oder vor Gericht.
Wollen wir die Klimarisiken auf ein tolerierbares Niveau bringen, müssen wir rascher handeln. Denn Extremereignisse wie Hitzewellen und Überschwemmungen werden künftig grosse Schäden anrichten. Dies zeigte der Bericht des Weltklimarats vom Februar 2022, an dem Veruska Muccione und Christian Huggel vom Geographischen Institut der UZH als Hauptautoren beteiligt waren.
Flüchten vor Überschwemmungen: Menschen in Jaffarabad, einer Region im Südosten Pakistans.
Bereits heute sind die Konsequenzen der Erderwärmung unmittelbar spürbar. Laut dem Weltklimarat flüchten jährlich 20 Millionen Menschen vor Dürren, tropischen Stürmen und Überschwemmungen. Wie Menschen in bedrohten Gebieten künftig nachhaltig umgesiedelt werden können, untersucht das interdisziplinäre Forschungsprojekt RE-TRANS. Die Folgen des Klimawandels zeigen sich auch in der Schweiz. Der Glaziologe Andreas Linsbauer stellte 2022 hierzulande eine so hohe Gletscherschmelze wie nie zuvor fest. In einem Jahr schmolz so viel Eis wie früher in drei Jahren.
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der UZH haben zudem untersucht, welche Schweizer Städte in Zukunft am meisten von Hitzewellen im Sommer betroffen sein werden. Das Resultat: Lugano und Genf. Grundsätzlich werden Hitzewellen aber in allen Schweizer Städten häufiger. Wie komplex und weitreichend die globalen Folgen des Klimawandels sind, zeigt sich aber nicht nur in der kleinräumigen Schweiz, sondern auch in weit voneinander entfernten Regionen. So zeigen aktuelle Studien der UZH, dass die wärmeren Winter in der Arktis zu Kälteschäden in ostasiatischen Ökosystemen führen.
Genf im Abendlicht. Die grösste Stadt der Romandie wird künftig neben Lugano am stärksten von längeren, heissen und häufigeren Hitzewellen betroffen sein.
Auch die Biodiversität hängt stark mit dem Klimawandel zusammen. Einerseits erhöhen biodiverse Ökosysteme die Resilienz gegenüber dem Klimawandel. So machte eine internationale Studie unter der Leitung der UZH deutlich, dass artenreiche Graslandgemeinschaften nach langer Trockenheit resistenter für spätere Dürren sind. Andererseits hilft Biodiversität aber auch, den Klimawandel abzuschwächen. Eine Studie aus China, an der UZH-Forschende mitgearbeitet haben, konnte nachweisen, dass artenreiche Mischwälder mehr Kohlenstoff speichern als Monokulturen.
Christian Huggel und Veruska Muccione haben am Bericht des Weltklimarates als Hauptautoren mitgearbeitet.
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Weltweit verlieren Menschen aufgrund klimatischer Extremereignisse ihre Lebensgrundlage. Ein interdisziplinäres Projekt analysiert, wie sie nachhaltig umgesiedelt werden könnten.
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Die Historikerin Debjani Bhattacharyya erforscht die Rolle der Wirtschaft beim Klimawandel. Wie tiefgreifend der menschliche Einluss auf die Erdgeschichte ist, erklärt sie im Gespräch mit der Erdsystemwissenschaftlerin Maria J. Santons.
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Mildere winterliche Temperaturen in der Arktis führen zu Temperaturanomalien und Kälteschäden in weit entferten Ökosystemen Ostasiens.
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Lugano und Genf könnten künftig am stärksten von Hitzewellen betroffen sein, wie ein Studie zeigt. Um weltweit von extremer Hitze betroffene Regionen anpassungsfähiger zu machen, sind zudem systematische Risikobewertungen nötig.
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Artenreiche Pflanzengemeinschaften lernen generationenübergreifend, sich gegenseitig gegen Trockenstress zu wappnen. Und biodiverse Waldplantagen sind produktiver als Monokulturen. Dies belegen zwei Studien der UZH.
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«Es braucht eine ökologische Wende beim Anbau von Nutzpflanzen», sagen die UZH-Umweltwissenschaftlerin Anna-Liisa Laine und ihr Kollege Bernhard Schmid. Ein Schlüssel dazu ist die Biodiversität. Laine und Schmid arbeiten daran, die Pflanzenvielfalt auf dem Acker gezielt zu nutzen, um den Einsatz von Chemikalien zu reduzieren und so ökologischer zu produzieren. Der Clou dabei: Wird der biodiverse Anbau geschickt gemacht, kann der Ertrag sogar erhöht werden. Auf Biodiversität setzt auch die Germanistin Claudia Keller, die sich in einer solidarischen Landwirtschaftsgenossenschaft engagiert und das Thema literaturwissenschaftlich erforscht.
Ertragsreichere, robustere und anpassungsfähigere Pflanzensorten sind heute gefragt, um die weltweite Ernährung von morgen sicherzustellen und die Herausforderungen des Klimawandels zu meistern. So erforscht der Evolutionsbiologe Kentaro Shimizu, welche Gene Weizen widerstandsfähig gegen wärmere Temperaturen machen – eine wichtige Grundlage für die Entwicklung neuer Sorten. Resistent gegen Mehltau ist der Weizen, den der Molekularbiologe Beat Keller mit gentechnischen Methoden entwickelt hat. Angesichts des steigenden Bedarfs an Nahrungspflanzen müsse die moderne Pflanzenzucht mit Gentechnik arbeiten, ist der Wissenschaftler überzeugt.
«Alle unsere heutigen Gemüse sind das Produkt langwieriger Züchtungsprozesse»
Co-Direktor des Universitären Forschungsschwerpunkts «Evolution in Aktion»
Ganz neue Perspektiven in der Pflanzenzucht eröffnet die Genschere Crispr/Cas9. Mit ihrer Hilfe könnten schnell und präzise resistentere, nachhaltigere und den lokalen klimatischen Verhältnissen angepasstere Nutzpflanzen gezüchtet werden, die zudem naturidentisch sind, sagt Pflanzengenetiker Ueli Grossniklaus. Damit liesse sich die Entwicklung neuer Sorten enorm beschleunigen. Noch ist Anbau von Genom-editierten Pflanzen in der Schweiz verboten. Für die Forschung wäre er zentral.
Gebündelt ist die Forschung zu den genannten Themen in den beiden interdisziplinären Universitären Forschungsschwerpunkten «Globaler Wandel und Biodiversität» und «Evolution in Aktion: Vom Genom zum Ökosystem».
Dank der grünen Gentechnik kann die Ernährung gesichert werden, ist Pflanzenbiologe Beat Keller überzeugt. Etwa mit Weizen, der aufgrund gentechnischer Veränderungen gegen Mehltau resistent ist.
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Kentaro Shimizu pflückt auf einer Schweizer Alp Blumen und baut japanischen Weizen an. Der Evolutionsbiologe will herausfinden, wie sich Pflanzen an den Klimawandel anpassen.
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Die Skepsis gegenüber dieser neuen grünen Gentechnik ist zwar gross – angesichts von Klimawandel und weltweiter Getreidekrise könnte sich das aber ändern.
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Selbst Gemüse anbauen trägt zur Ernährungssicherheit bei, bringt Menschen zusammen, macht sie gesünder und fördert die Nachhaltigkeit.
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Eine der ersten Klagen am Europäischen Gerichtshof für Menschenrechte (EGMR) in Strassburg kam aus der Schweiz: Der Verein Klimaseniorinnen und weitere Personen hatten vor sechs Jahren zuerst beim Eidgenössischen Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation (UVEK) und danach beim Bundesgericht vergeblich geklagt und schliesslich 2020 am EGMR Beschwerde eingereicht. Die Klimaseniorinnen werfen den Bundesbehörden vor, zu wenig zur Reduktion der Treibhausgasemissionen zu unternehmen, und fordern eine Kurskorrektur in der Schweizer Klimapolitik.
«Wir wollen die Gerichte sensibilisieren, damit sie in Klimarechtsfällen gerecht urteilen.»
Rechtsprofessorin
«Es ist in den vergangenen Jahren immer deutlicher geworden, dass sich der Klimawandel auch auf die Menschenrechte auswirken wird», sagt Rechtswissenschaftlerin Corina Heri. «Ob und wie man solche Verletzungen einklagen kann, ist dagegen alles andere als klar.» Gemeinsam mit der Rechtsprofessorin Helen Keller beschäftigt sich Heri derzeit mit den grossen Fragen, die mit den ersten Klimarechtsfällen auf den Gerichtshof in Strassburg zukommen. «Wir müssen solchen Beschwerden die Chance geben, gehört zu werden», sagt Keller, die lange als Richterin am EGMR tätig war. «Denn schliesslich geht es um eine der grössten Bedrohungen der Menschheit.» Kellers und Heris «Climate Rights and Remedies Project» will die Palette an Problemen aufzeigen, die sich ergeben können, wenn die gängigen Verfahrensmassstäbe des EGMR für Klimaklagen zu eng sind.
Keller und Heri beschäftigen sich auch mit möglichen Rechtsfolgen von Klimaklagen – etwa der Frage, wie man Umweltschäden überhaupt beziffern kann: Wie viel ist ein Jahr verlorener Lebenszeit wert, wie viel ein zerstörtes Feuchtgebiet, verschmutztes Abwasser? «Es geht uns nicht einfach darum, den Klagenden mehr Munition für ihre Beschwerden zu liefern», betont Rechtswissenschaftlerin Keller, «wir wollen die Gerichte sensibilisieren, damit sie in Klimarechtsfällen gerechte Urteile fällen können.»
Wenn wir eine nachhaltige Gesellschaft wollen, spielt der Finanzmarkt eine Schlüsselrolle. Ohne Kapital, das in die Entwicklung grüner Technologien fliesst, ist der wirtschaftliche Umbau nicht machbar. Falko Paetzold vom Center for Sustainable Finance and Private Wealth (CSP) sagt es so: «Wir leben im Kapitalismus, und Kapital ist nun mal der entscheidende Hebel, um Veränderungen auszulösen.»
Das am Institut für Banking and Finance angegliederte CSP beschäftigt sich unter anderem mit nachhaltigen, klimafreundlichen Investitionen und hat dazu einen Ratgeber für Anlegerinnen und Anleger verfasst: «The Investor’s Guide to Impact». Empfehlungen daraus flossen in die aktuellen «Swiss Climate Scores», ein Set von Kriterien für nachhaltige Finanzanlagen und -Produkte des Bundes. Dabei geht es insbesondere darum, wie mit Investitionen tatsächlich eine nachhaltige Wirkung erzielt werden kann und Greenwashing vermieden wird. «Am wirksamsten ist, Geld in innovative Startups zu investieren», sagt Falko Paetzold.
«Die Leute sind bereit, für fair hergestellte Produkte mehr zu bezahlen.»
Ökonomieprofessor
Inwieweit Menschen bereit sind, auf kurzfristige Gewinne zugunsten sozialer und fairer Massnahmen zu verzichten, erforscht der Verhaltensökonom Björn Bartling. Das Fazit seiner Versuche mit Studierende stimmt zuversichtlich: «Die Leute sind durchaus bereit, für fair hergestellte Produkte mehr zu bezahlen. Das heisst, es gibt eine Bereitschaft, sich freiwillig sozial zu verhalten», sagt der Ökonom.
Stefano Battiston, Co-Author des 6. Assessment-Reports des Weltklimarats über Investitionen und Finanzen, legt sein Augenmerk unter anderem auf die Rolle der Zentralbanken. Er weist darauf hin, dass der Klimawandel Risiken für die beiden Kernaufgaben der Zentralbanken birgt, d.h. die Sicherung stabiler Preise und eines stabilen Finanzsystems. Zentralbanken können somit auch private Finanzinstitute anregen, die finanziellen Klimarisiken ihrer Investitionen zu überprüfen. Das wiederum motiviert Investoren, sich CO2-neutralen Aktivitäten zuzuwenden.
Der Ökonom Falko Paetzold zeigt auf, wie Anleger und Anlegerinnen einen möglichst grossen Beitrag an die nachhaltige Entwicklung leisten können.
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Finanzmarkt-Spezialist Stefano Battiston erläutert die Rolle des Gelds bei der Bekämpfung des Klimwandels.
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Menschen sind bereit, für faire und nachhaltige Produkte mehr zu bezahlen, dies zeigen Experimente des Verhaltensökonomen Björn Bartling.
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CO2-Zertifikate: wertvoller Anreiz zur Emissionsminderung oder Einladung zur Prellerei? Ökonom Axel Michaelowa erforscht, welche Marktinstrumente dazu beitragen könnten, das 1.5 Grad-Ziel zu erreichen.
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Nachwuchsforschende präsentierten an einem Reseach-Slam unerwartete Resultate etwa zum Einkaufen.
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Die Covid-19-Pandemie hat uns die Gefahren neuer Krankheitserreger vor Augen geführt: Aus dem Tierreich stammende Mikroben können jederzeit auf den Menschen überspringen und tödliche Krankheiten auslösen, gegen die wirksame Medikamente fehlen. Mit dem Klimawandel und der Abholzung von Regenwäldern steigt dieses Risiko für Zoonosen: Man denke an Krankheiten wie das Dengue-Fieber, das von Tigermücken übertragen wird. Mit der Klimaerwärmung drängen diese krankheitsübertragenden Insekten in gemässigte Zonen.
Eine Antwort gegen Zoonosen heisst One Health. «One Health erforscht die Schnittstellen zwischen Mensch, Tier und Umwelt», sagt Roger Stephan, Dekan der Vetsuisse-Fakultät. Verschiedene Forschungsgruppen an der UZH befassen sich mit Zoonosen und untersuchen das Gefährdungspotenzial von Krankheitserregern bei Tieren für den Menschen. Zum Beispiel die Toxoplasmose, einen Parasiten, der über Katzen in die Nahrungskette des Menschen gelangen kann. Der Parasitologe Adrian Hehl entwickelt einen Impfstoff für Katzen, um die Weiterverbreitung auf den Menschen zu reduzieren. Zoonosen beschäftigen auch den Veterinärvirologen Cornel Fraefel. Er hat nachweisen können, dass Fledermäuse in der Schweiz Träger potenziell gefährlicher Viren sind, und befürwortet eine bessere Überwachung von Wildtierpopulationen.
Der Parasitologe Adrian Hehl entwickelt einen Impfstoff für Katzen, um die Weiterverbreitung von Toxoplasmose zu reduzieren – einem Parasiten, der über die Haustiere in die Nahrungskette des Menschen gelangen kann.
Ein drängendes Problem sind Resistenzen gegen Antibiotika, die zwischen Tieren, der Umwelt und Menschen kursieren. So hat die Tierärztin Barbara Willi zeigen können, dass sich antibiotikaresistente Bakterien in Tierkliniken zwischen Katzen und Hunden verbreiten und auf die Halterinnen und Halter übertragen werden. Neue Ansätze gegen resistente Keime verfolgt ein Team um den Mediziner Thomas Kessler: Er entwickelt massgeschneiderte Bakteriophagen – das sind Viren gegen Bakterien, die resistente Keime abtöten.
Um den Gefahren von Zoonosen zu begegnen, braucht es die Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen. Die Universität Zürich bündelt deshalb ihre Kräfte im neuen «One Health Institut» (OHI). Es wird von der Vetsuisse-Fakultät, der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät und der Medizinischen Fakultät getragen.
Um die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen zu stoppen, müssen die Übertragungswege verstanden und unterbunden werden.
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Forschende der UZH sind neuen Krankheitserregern in Tieren auf der Spur, die dem Menschen gefährlich werden können.
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Forschende an der UZH entwickeln neue Medikamente, um multiresistenten Keimen den Garaus zu machen.
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Eine neue Methode ermöglicht die Entwicklung eines Lebendimpfstoffes gegen den weit verbreiteten Parasiten Toxoplasmose gondii.
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Informatikprofessor Lorenz Hilty und seine Forschungsgruppe «Informatik und Nachhaltigkeit» am Institut für Informatik der UZH erforschen seit 2010, wie die digitale Transformation nachhaltig gestaltet werden kann. Untersucht werden dabei sowohl Chancen wie Risiken digitaler Technologien.
Schwerpunkte der Forschung sind der CO2-Fussabdruck und die Lebensdauer digitaler Geräte und Infrastrukturen, die Auswirkungen von Online-Plattformen auf die Nachhaltigkeit des Konsums, Spiele und Simulationsmodelle als Methoden der Zukunftsgestaltung sowie die datengestützte Optimierung der Entwicklungszusammenarbeit im Ernährungssektor.
«Vieles geht mit digitalen Technologien besser, aber es muss politisch gewollt sein. Die Digitalisierung macht das nicht von selbst.»
Informatikprofessor
2022 arbeitete Lorenz Hilty im Europäischen Forschungsnetzwerk mit, das die Kohärenz zwischen den Politikfeldern Digitalisierung und Nachhaltigkeit auf EU- und UN-Ebene untersucht hat. Der «Digital Reset Report» (DRR) kommt zum Ergebnis, dass ein tiefgreifender Richtungswechsel nötig wäre, um die Potenziale der Digitalisierung für eine nachhaltige Transformation freizusetzen. Die Forschenden haben den DRR im Sommer 2022 mit EU-Parlamentarierinnen und -parlamentariern diskutiert. Für Hilty ist klar: Die Politik hat es in der Hand, die Digitalisierung nachhaltig zu machen.
Einen Beitrag zu einer nachhaltigen Digitalisierung leisten will auch die DSI Community Sustainablity, die Forschende aus den verschiedensten Fachbereichen zusammenbringt, die sich für Nachhaltigkeit interessieren. Die Gruppe will mit Wirtschaft, Verwaltung und Politik zusammenarbeiten und Ideen und Strategien entwickeln, die dazu beitragen, die Digitalisierung und Nachhaltigkeit in Einklang zu bringen.
Wie nachhaltig die digitale Transformation umgesetzt werden kann, muss gesellschaftlich ausgehandelt werden, sagt Lorenz Hilty. Der Informatikprofessor liefert wissenschaftliche Grundlagen für die Debatte.
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Nachwuchsforschende suchen nach Lösungen, wie digitale Technologien zu einer nachhaltigeren Gesellschaft beitragen können.
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