Klimawandel verändert verfügbares Landwasser

Wasser ist das Lebenselixier von ?kosystemen und f¨¹r den Menschen eine der wichtigsten nat¨¹rlichen Ressourcen. Doch das verf¨¹gbare Landwasser ¨C also was vom Niederschlag nach Verdunstung ¨¹brig bleibt ¨C ist auf der Erde nicht nur ungleich verteilt, es ver?ndert sich auch ¨¹ber die Zeit: Beobachtungen zeigen, dass die verf¨¹gbare Wassermenge in einigen Weltregionen seit ein paar Jahrzehnten abnimmt. Ein Beispiel ist S¨¹deuropa, das zusehends trockener wird. Anderenorts nehmen die Wasserbest?nde tendenziell zu.

Nicht nur L?ndern, die unter akutem Wassermangel leiden, dr?ngt sich die Frage nach den Ursachen f¨¹r die ver?nderte Wasserverf¨¹gbarkeit auf. Ist der menschengemachte Klimawandel schuld, oder lediglich zuf?llige Schwankungen im Klimasystem? Ein eindeutige Antwort auf globaler Ebene blieb bis heute aus.

Wasserdynamik ¨¹ber 112 Jahre rekonstruiert

Dass die steigende CO₂-Konzentration den komplexen globalen Wasserkreislauf auf vielf?ltige Weise beeinflusst, ist wissenschaftlich zwar unbestritten. Bisher war es allerdings nicht m?glich, einen direkten Effekt der Erderw?rmung auf die verf¨¹gbaren Landwasserressourcen in den vergangenen Jahrzehnten nachzuweisen. Die teilweise zu kurzen und qualitativ mangelhaften historischen Beobachtungsreihen erlaubten es nicht, die nat¨¹rliche Klimavariabilit?t als Ursache f¨¹r die beobachteten Ver?nderungen auszuschliessen.

Diesen Nachweis hat ein internationales Forscherteam unter Leitung von Sonia Seneviratne, ETH-Professorin f¨¹r Land-Klima-Dynamik, nun erbracht. Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe von externe Seite Nature Geoscience berichten, rekonstruierten sie die weltweite Wasserverf¨¹gbarkeit an Land in den jeweils trockendsten Monaten der Jahre 1902 bis 2014 anhand von Klimamodellen und neuen Messdaten.

Um zu ermitteln, wie sich die Wasserverf¨¹gbarkeit ¨¹ber den Zeitraum ver?nderte, verglichen die Forschenden die rekonstruierten Wasserbest?nde der Jahre 1985 bis 2014 mit jenen der ersten H?lfte des 20. Jahrhunderts. So bestimmten sie ein globales Muster der beobachteten Ver?nderungen des verf¨¹gbaren Landwassers in den vergangenen drei Jahrzehnten, wobei die Wasserverf¨¹gbarkeit in einigen Weltregionen zugenommen und in anderen abgenommen hat. In diesem Muster fanden die Forscher den Fingerabdruck des Klimawandels.

Klimasignal durch Simulation erkannt

?Wir konnten zeigen, dass das globale Ver?nderungsmuster gut mit den Effekten des Klimawandels ¨¹bereinstimmt und sehr wahrscheinlich nicht durch nat¨¹rliche Schwankungen entstanden ist?, sagt Ryan Padr¨®n, Postdoc in der Gruppe von Sonia Seneviratne und Erstautor der Studie.

Direkt beweisen kann man den Klimawandel in einer Beobachtungsreihe nicht. Um seine Rolle indirekt zu ¨¹berpr¨¹fen, verwendete das Team die sogenannte Attributions-Methode. Dabei vergleicht man eine Beobachtungsreihe mit Simulationen von Klimamodellen, die sowohl mit als auch ohne menschgemachte CO₂-Emissionen berechnet werden. ?Wenn nur die Modellsimulation mit menschlichem Einfluss das Muster der beobachteten Ver?nderungen wiedergeben, was hier der Fall ist, kann man daraus schliessen, dass der Klimawandel in den Beobachtungen nachweisbar ist?, erkl?rt Padr¨®n.

Trockenere Trockenzeiten ausserhalb der Tropen

Sonia Seneviratne erg?nzt: ?Unsere Studie ist die erste, welche die f¨¹r uns Menschen so wichtige Wasserverf¨¹gbarkeit in der Trockenzeit auf globaler Ebene mit dem Klimawandel verbindet. Die Resultate zeigen unter anderem eine Tendenz zu mehr Trockenheit in den n?rdlichen Mittelbreiten, die auch die Schweiz beinhalten, wo die Bedingungen im Sommer trockener wurden?.

Generell weist die rekonstruierte globale Wasserverf¨¹gbarkeit auf intensivere Trockenzeiten in aussertropischen Breitengraden hin. Betroffene Regionen umfassen Europa, das westliche Nordamerika, Nordasien, das s¨¹dliche S¨¹damerika, Australien, und Ostafrika.

Die Forschenden halten fest, dass die intensivierten Trockenzeiten im Allgemeinen durch die st?rkere Verdunstung (aufgrund h?herer Temperatur und Einstrahlung) bedingt sind und nicht durch verringerten Niederschlag.

Es gibt aber auch Regionen, in denen die Menge verf¨¹gbaren Wassers in der Trockenzeit zunahm: Beispiele sind das Binnenland Chinas, S¨¹dostasien oder die Sahelzone.