Storys aus der Forschung

Die Klimakrise verstehen und ihren Folgen begegnen

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.

Gletscher­schmelze analysieren: Glaziologe auf dem Grossen Aletsch­gletscher.

Schmelzende Gletscher, flüchtende Menschen

UZH-Forschende untersuchen regional und global die Folgen des Klimawandels und wie sich Mensch und Natur daran anpassen können.

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.

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«Das Zeitfenster schliesst sich»

Christian Huggel und Veruska Muccione haben am Bericht des Weltklimarates als Hauptautoren mitgearbeitet.
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Flucht vor dem Klimawandel

Weltweit verlieren Menschen aufgrund klimatischer Extremereignisse ihre Lebensgrundlage. Ein interdisziplinäres Projekt analysiert, wie sie nachhaltig umgesiedelt werden könnten.
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«Wir verändern unseren Planeten nachhaltig»

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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Wärmere Winter in der Arktis

Mildere winterliche Temperaturen in der Arktis führen zu Temperaturanomalien und Kälteschäden in weit entferten Ökosystemen Ostasiens.
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Erhitzte Städte

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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Resistentes Grasland, produktive Waldplantagen

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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Die Germanistin Claudia Keller forscht literatur­wissen­schaft­lich zum Thema Bio­diversität und engagiert sich in einer solidarischen Land­wirt­schafts­genossen­schaft.

Nachhaltig bauern

Ertragsreichere, robustere und anpassungs­fähigere Pflanzen­sorten sind heute gefragt, um die welt­weite Ernährung von morgen sicherzustellen und die Heraus­forderungen des Klima­wandels zu meistern. An der UZH arbeiten zahlreiche Wissen­schaftlerinnen und Wissen­schaftler an einer nach­haltigeren Land­wirtschaft der Zukunft.

«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»

Ueli Grossniklaus

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».

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Widerständiger Weizen

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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Neue Blüten vom Urnerboden

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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Am Anfang war das Popcorn

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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Jäten, mulchen, säen, ernten

Selbst Gemüse anbauen trägt zur Ernährungssicherheit bei, bringt Menschen zusammen, macht sie gesünder und fördert die Nachhaltigkeit.
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Klagen in Strassburg gegen die Klima­politik des Bundes: Klima­seniorinnen an einer Demonstration in Basel, 2020.

Klima vor Gericht

Gut ein Dutzend Klima­klagen sind am Europäischen Gerichts­hof für Menschen­rechte hängig und stellen dort Verfahren auf die Probe. Zwei Juristinnen der UZH unter­suchen, wie Gerichte in solchen Fällen gerechte Urteile fällen können.

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.»

Helen Keller

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.»

Nachhaltig investieren: Eine Anlage in Island, mit der CO2 aus der Luft im Boden gespeichert werden kann.

Grünes Kapital

Anlegerinnen und Anleger können einen wichtigen Beitrag zur klima­freund­lichen und nach­haltigen Entwicklung der Wirt­schaft leisten. Wie, das wird an der UZH erforscht.

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.»

Björn Bartling

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.

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Grün investieren

Der Ökonom Falko Paetzold zeigt auf, wie Anleger und Anlegerinnen einen möglichst grossen Beitrag an die nachhaltige Entwicklung leisten können.
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Klimafreundliche Geldflüsse

Finanzmarkt-Spezialist Stefano Battiston erläutert die Rolle des Gelds bei der Bekämpfung des Klimwandels.
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Wie wir fairer werden

Menschen sind bereit, für faire und nachhaltige Produkte mehr zu bezahlen, dies zeigen Experimente des Verhaltensökonomen Björn Bartling.
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Weniger ist mehr

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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Überraschende Erkenntnisse aus der Umweltökonomie

Nachwuchsforschende präsentierten an einem Reseach-Slam unerwartete Resultate etwa zum Einkaufen.
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Von Asien auch in die Schweiz einge­wandert: Die Tiger­mücke verbreitet Viren, die das Dengue-Fieber verur­sachen können.

Wandernde Mikroben

Mit dem Klima­wandel steigt das Risiko für Zoonosen. Mit einem inte­grativen One-Health-Ansatz werden an der UZH Krank­heits­erreger, die von Tieren auf Menschen über­springen, und anti­biotika­resistente Bakterien erforscht.

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.

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«Wenn resistente Keime reisen»

Um die Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen zu stoppen, müssen die Übertragungswege verstanden und unterbunden werden.
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«Fledermäuse und Tigermücken»

Forschende der UZH sind neuen Krankheitserregern in Tieren auf der Spur, die dem Menschen gefährlich werden können.
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«Künstliche Bakterienfresser»

Forschende an der UZH entwickeln neue Medikamente, um multiresistenten Keimen den Garaus zu machen.
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«Gentechnik ohne unerwünschte Nebeneffekte hilft bei Parasitenbefall»

Eine neue Methode ermöglicht die Entwicklung eines Lebendimpfstoffes gegen den weit verbreiteten Parasiten Toxoplasmose gondii.
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Digitale Platt­formen benötigen viel Energie. Blick ins Prineville Data Center des Technologie­konzerns Meta.

Nachhaltige Digitalisierung

Digitale Techno­logien erlauben es, Teile unserer Alltags­lebens zu virtuali­sieren und Prozesse effizienter zu gestalten. Doch die anschwel­lenden Daten­ströme und kurz­lebigen Geräte führen zu einem steigenden Bedarf an Energie und seltenen Roh­stoffen.

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.»

Lorenz Hilty

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.

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«Wir sind der Zukunft nicht ausgeliefert»

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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Digitalisierung nachhaltig machen

Nachwuchsforschende suchen nach Lösungen, wie digitale Technologien zu einer nachhaltigeren Gesellschaft beitragen können.
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