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Anstieg der Niederschläge: Mensch ist verantwortlich

Simulationen am Computer zeigen: die deutliche Zunahme starker Niederschläge auf der Nordhalbkugel erklärt sich am besten mit der Wirkung der vom Menschen freigesetzten Treibhausgase. Forscher sind sich sicher: auch Deutschland muss sich auf sintflutartige Regenfälle einstellen.

Forscher legen sich fest: der Mensch verändert den Regenfall. Er ist für stärkere Niederschläge verantwortlich.
Forscher legen sich fest: der Mensch verändert den Regenfall. Er ist für stärkere Niederschläge verantwortlich.(Foto: picture alliance / dpa)

Weil der Mensch die Atmosphäre durch Treibhausgase aufheizt, hat er die Wahrscheinlichkeit für stärkere Regenfälle und lokale Überschwemmungen bereits erhöht. Zwei Forschergruppen präsentieren im Journal "Nature" Belege dafür – bislang war dieser Zusammenhang vielfach vorhergesagt. Demnach könnten die bisherigen Klimamodelle die Folgen des vom Menschen verstärkten Treibhauseffektes sogar noch unterschätzen. Ähnliche Entwicklungen – mehr heftige Regenfälle und andere Extremwetterlagen – haben viele Forscher auch für Deutschland vorhergesagt.

Eine Gruppe um Seung-Ki Min von der Climate Research Division im kanadischen Toronto wählte für ihre Studie den Zeitraum von 1951 bis 1999. Das Untersuchungsgebiet war die nördliche Hemisphäre. Dort ermittelte das Team für zahlreiche Orte und für jedes Jahr zwei Werte. Der erste hält den höchsten Niederschlag eines einzigen Tages in jedem Jahr fest. Der zweite Wert ist ähnlich: er berücksichtigt die Niederschlagsmenge des wasserreichsten Fünf-Tages-Zeitraums eines Jahres. Für solche Untersuchungen stehen die Daten zahlreicher Wetterstationen bereit, die seit Jahrzehnten, teils seit Jahrhunderten, sorgfältig dokumentieren.

Derart ausgestattet machten sich Min und Kollegen an die Arbeit. Sie ließen ihre Computer an zahlreichen Klimamodellen rechnen. Im ersten Fall sollten diese Programme nur den Einfluss des Menschen aufs Klima berücksichtigen – also seine seit rund 150 Jahren in großen Mengen freigesetzten Treibhausgase, in einem zweiten Anlauf zusätzlich die natürlichen Einflüsse. Das Ergebnis sind Weltkarten, die die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten starker Niederschläge zeigen.

Wärmere Luft, mehr Feuchtigkeit

Der Neustädter Ortsteil Empede liegt an der Leine - im Januar 2011 aber mehr darin.
Der Neustädter Ortsteil Empede liegt an der Leine - im Januar 2011 aber mehr darin.(Foto: picture alliance / dpa)

Einer der Mechanismen dahinter: steigende Temperaturen sorgen für höhere Lufttemperaturen, und wärmere Luft kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen. In einem gewissen Temperaturbereich steigt der Wasserdampfgehalt der Luft für jedes Grad Celsius um sechs bis sieben Prozent.

Diese Karten aus dem Computer lassen sich dann mit jenen Karten vergleichen, die tatsächlich gemessene Niederschläge von 1951 bis 1999 verzeichnen. Dabei stellte sich heraus: das von den Klimamodellen berechnete Niederschlagsmuster auf Grundlage der zivilisatorischen Treibhausgasemissionen deckte sich bestens mit der Karte der tatsächlich dokumentierten Starkniederschläge in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Zum Ende seiner Studie gibt sich das Team sehr überzeugt: "Nach unserem Wissen ist dies der erste Nachweis des menschlichen Beitrags zur beobachteten Intensivierung extremer Niederschläge."

Die Ergebnisse zeigten zudem, dass die bisherigen Klimamodelle die Folgen des beobachteten Trends nicht in ausreichender Stärke berücksichtigten. Und dies könnte bedeuten, dass solche sintflutartigen Regenfälle noch schneller noch heftiger werden könnten als bisher gedacht.

Kraft der Rechner

Auch die zweite Gruppe – diesmal um Pardeep Pall von der University of Oxford – nutzte die Kraft der Rechner. Die von ihnen dabei untersuchte Region war aber viel kleiner: England und Wales, ein Großteil der britischen Insel. Der Untersuchungszeitraum war gleichfalls kleiner: Oktober und November des Jahres 2000. Damals kam es in der Region zu den stärksten Niederschlägen seit dem Beginn der Aufzeichnung im Jahr 1766.

Die Forscher berechneten gleich mehrere tausend Klimamodelle. Ein Teil davon berücksichtigte die realistischen Konditionen des Jahres 2000, also die Atmosphäre mitsamt der darin enthaltenen Treibhausgase. Den anderen Simulationen lag eine CO2-Konzentration zugrunde, die nicht vom Menschen beeinflusst war – ähnlich also wie bei der Gruppe um Seung-Ki Min in Kanada.

Die präzise Höhe des menschlichen Einflusses blieb bei dieser Methode zwar unklar, erklärt Pall. Aber in neun von zehn Fällen trug der menschengemachte Treibhauseffekt dazu bei, die Wahrscheinlichkeit von Überflutungen in England und Wales im Herbst des Jahres 2000 um mehr als 20 Prozent zu erhöhen. Und in zwei von drei Fällen war die Wahrscheinlichkeit dafür gar um 90 Prozent erhöht. Für diese Kalkulationen stand dem Team die Rechenkraft zahlreicher PCs zur Verfügung, deren Besitzer ihre "Leerlaufzeit" gespendet hatten.

Unausweichlich auch in Deutschland

Nach der Vorhersage des Hamburger Max-Planck-Instituts für Meteorologie wird der globale Klimawandel unausweichlich auch Deutschland erfassen und die Temperaturen bis zum Jahr 2100 je nach Szenario um bis zu vier Grad Celsius steigen lassen. Deutschland muss sich demnach spätestens zur Mitte des Jahrhunderts auf die Zunahme extremer Wetterereignisse wie starker Sommergewitter oder längerer Trockenperioden einstellen. Die Prognose beruht auf einem detaillierten Klimamodell.

Fast gesichert ist demnach, dass sommerliche Starkniederschläge und Gewitter zunehmen. Das gelte sowohl für deren Anzahl als auch für die Niederschlagsmenge. Eines der betroffenen Gebiete ist etwa der gesamte Einzugsbereich der Elbe. Die Prognose sagt zudem doppelt so viele ein- und zweiwöchige Niedrigwässer am Rhein voraus. Auch lange Hitzeperioden – etwa wie im Jahr 2003 – würden künftig wahrscheinlicher. Der Analyse zufolge wird es von etwa 2020 oder 2030 an im Winter im Durchschnitt rund zehn nasse Tage mehr geben.

Diese Angaben ähneln einer soeben vorgestellten Untersuchung des Bundesamtes für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK), des Technischen Hilfswerks (THW), des Umweltbundesamtes (UBA) sowie des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Weil der Klimawandel voranschreitet, muss Deutschland demnach ab dem Jahr 2040 ganzjährig mit einer starken Zunahme extremer Niederschläge rechnen.

Als Starkniederschläge bezeichnen Meteorologen Regenmengen, die im Mittel am betroffenen Ort nur etwa an jedem 100. Tag überschritten werden und je nach Region 10 bis 100 Liter pro Quadratmeter in 24 Stunden erreichen. "Im Winter, also den Monaten Dezember, Januar und Februar, erwarten wir bis zum Jahr 2100 in weiten Teilen Deutschlands mehr Starkniederschläge", erläutert DWD-Vizepräsident Paul Becker.

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"Diese Ergebnisse erhöhen den Handlungsdruck, die Vorsorge gegenüber den Folgen des unvermeidbaren Klimawandels zu verstärken", erklärt UBA-Präsident Jochen Flasbarth. Insbesondere Extremereignisse können große Schäden verursachen, zum Beispiel für Infrastrukturen wie die Wasser- und Energieversorgung und die Verkehrswege. Deshalb habe der Bund einen besonders hohen Beratungsbedarf zu der Frage, wie sich extreme Wetterereignisse künftig verändern werden und wie Deutschland sich auf häufigere und heftigere Extremereignisse vorbeugend vorbereiten könne.

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Quelle: n-tv.de

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