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Folgen des Klimawandels Europa trocknet aus

Die Sommer 2018 und 2019 waren extreme Dürrejahre. Mehrjährige Perioden sind in Zukunft keine Seltenheit mehr, wenn die Emissionen weiter ansteigen.

Gestrandete Boote am Ufer des Lac des Brenets im September 2018.
Gestrandete Boote am Ufer des Lac des Brenets im September 2018.
Foto: Anthony Anex (Keystone)

Der Sommer 2003 war ein Jahrhundertsommer. Noch nie war es in Europa so heiss und trocken, seit es Aufzeichnungen gibt. Doch dann folgte der Sommer 2018 und anschliessend eine weitere Dürre im Jahr 2019. Bäume kamen unter Wasserstress, Blätter verfärbten sich bereits im Sommer. Der Boden war ungewöhnlich trocken, und der Wasserstand in Flüssen und Bächen tief wie noch nie. Schweizer Hydrologen sprachen von einem Jahrhundertereignis. «Nach der Trockenheit 2003 konnte sich die Vegetation wieder erholen, aber nach 2018 folgte eine weitere Dürreperiode, darunter leidet die Natur gebietsweise noch heute», sagt Rohini Kumar vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig.

Kumar ist Mitautor einer Studie, die am Donnerstag im Fachmagazin Scientific Reports erschienen ist. Ein Forscherteam des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung hat erstmals untersucht, wie oft zweijährige Dürreperioden im Sommer in der Vergangenheit vorkamen und wie es in Zukunft aussehen wird. Das Ergebnis: In den letzten 250 Jahren gab es keine so ausgeprägte mehrjährige Dürreperiode wie in den Jahren 2018 und 2019. Die Hälfte von Zentraleuropa war von extremer Trockenheit betroffen. Eine ähnliche Dürre erkannten die Forscher in den Beobachtungsdaten von 1949 und 1950. Doch damals war nur ein Drittel von Zentraleuropa betroffen.

Noch sind solche zweijährigen Ereignisse eine Seltenheit. Doch die Modelldaten der Helmholtz-Wissenschaftler zeigen keine rosige Zukunft, falls die CO2-Emissionen nicht drastisch sinken. Das schlimmste Szenario der Forscher wäre eine weitere massive Zunahme der CO2-Konzentration in der Atmosphäre, so dass sich der Globus im Durchschnitt bis Ende des Jahrhunderts um etwa vier Grad gegenüber der vorindustriellen Zeit erwärmt. Die derzeitige Entwicklung der Emissionen ist nicht weit weg von diesem Szenario. Die Konsequenzen: Die Wahrscheinlichkeit einer zweijährigen Dürreperiode würde sich um den Faktor sieben erhöhen, und die betroffenen Ackerflächen in Zentraleuropa würden sich nochmals verdoppeln im Vergleich zu früher.

Für ETH-Klimaforscherin Sonia Seneviratne, die nicht an dieser Studie beteiligt war, sind diese Ergebnisse im Allgemeinen konsistent mit der bisherigen Literatur, die eine Tendenz zur Austrocknung in Zentraleuropa aufzeigen. Auf diese Entwicklung wies die Wissenschaftlerin am Institut für Atmosphären- und Klimawissenschaften der ETH Zürich bereits vor 14 Jahren in einem Aufsatz im Fachmagazin Nature hin. Zudem zeigen ETH-Forscher im Fachmagazin «Nature Geoscience», dass es in verschiedenen Weltregionen, unter anderem in Europa und Nordamerika, in trockenen Jahreszeiten noch trockener wird. Sie beobachten, dass die zunehmende Verdunstung unter anderem der Bodenfeuchte bei Dürreperioden eine grössere Rolle spielt als die abnehmenden Niederschläge.

Die Resultate der Studie zeigten, dass mit den Klimazielen von Paris die Risiken von Dürren wesentlich weniger steigen würden als bei einem ungebremstem Klimawandel.

Die Autoren des Helmholtz-Zentrums wie auch ETH-Forscherin Sonia Seneviratne weisen aber auch auf die Unsicherheit in den Datensätzen hin. Die Prozesse zum Beispiel der Verdunstung im Boden und in der Vegetation sind in vielen Modellen noch nicht sehr gut abgebildet. Die Datenlage ist spärlich, die Datenreihen sind kurz, und alles ist räumlich sehr variabel.

Die Helmholtz Forscher verwendeten für die Analyse historische Daten zu Temperatur, Niederschlag und Vegetationsentwicklung, die bis ins 18. Jahrhundert zurückreichen. Für den Blick in die Zukunft griffen sie auf das Klimamodell CMIP5 zurück, um die Entwicklung der Temperatur, der Feuchtigkeit und der Vegetation je nach Klimaszenario abzubilden. «Das sind die besten Klimaprojektionsdatensätze, die wir derzeit haben», sagt Mitautor Rohini Kumar.

Kühe suchen im Dürresommer 2008 auf einem Feld im waadtländischen  Chavornay vergebens nach Kräutern.
Kühe suchen im Dürresommer 2008 auf einem Feld im waadtländischen Chavornay vergebens nach Kräutern.
Foto: Jean-Christophe Bott (Keystone)

«Die Studie hat allerdings eine Schwäche», sagt Sonia Seneviratne. Die Wissenschaftler würden für die Erfassung der Verdunstung eine Berechnungsmethode wählen, die die mögliche maximale Austrocknung aufzeigt und nicht die tatsächliche. «Das führt zu einer Überschätzung der Austrocknung in den Projektionen», sagt die ETH-Forscherin.

Deshalb stellt sich die Frage, wie gut die Klimamodelle die Prozesse der Verdunstung wiedergeben.
Der Trend der Austrocknung sei sehr wahrscheinlich verlässlich, aber die genauen Zahlen in der Studie sollte man nicht überinterpretieren, sagt Reto Knutti, Forscher am Zentrum für Klimamodellierung an der ETH Zürich. Dennoch zeigten die Resultate der Studie, dass mit den Klimazielen von Paris die Risiken von Dürren wesentlich weniger steigen würden als bei einem ungebremstem Klimawandel.

Wenn die Emissionen global bis 2050 auf netto null sinken, so die Ergebnisse der Helmholtz-Forscher, gibt es zwar immer noch gelegentliche Dürreperioden, aber die betroffene kultivierte Fläche wäre um 60 Prozent kleiner gegenüber dem schlimmsten Szenario. «Wir müssen uns also schnell überlegen, welchen Weg wir gehen wollen», sagt Helmholtz-Forscher Rohini Kumar. Und dabei darf man sich nicht irritieren lassen. «Die Variationen von Jahr zu Jahr sind sehr gross, ein paar nasse Sommer in Serie sind also in keiner Weise ein Widerspruch zu diesen Resultaten, so, wie ein paar trockene Jahre noch kein Beweis sind», sagt ETH-Forscher Reto Knutti.