Es zeigt sich immer deutlicher, dass der Klimawandel die bereits bestehenden Ungleichheiten des Wasserkreislaufes verstärkt. Viele niederschlagsreiche Regionen werden noch mehr Niederschlag erhalten, während Trockenzonen grösstenteils mit reduzierten Wasserressourcen rechnen müssen. Auch die zeitliche Verteilung der Niederschläge wird sich akzentuieren und das Klima extremer machen.
Im globalen Mittel beträgt der Niederschlag (als Regen, Schnee, Hagel etc.) etwa 2.7 Millimeter pro Tag. Würden die Niederschläge überall und täglich mit dieser Intensität fallen, so wären unsere Wasserressourcen gut planbar. Die Realität sieht anders aus: Die Niederschläge sind örtlich ungleichmässig verteilt. So gibt es riesige Unterschiede zwischen den feuchten Klimazonen der mittleren Breiten und den trockenen Zonen in den Subtropen.
Die Niederschläge sind aber auch in der Zeit sehr ungleichmässig verteilt: Im Schweizer Mittelland fallen im Durchschnitt etwa 3 Millimeter pro Tag. An vielen Tagen regnet es jedoch nicht oder dann - im Extremfall - gar mehr als 100 Millimeter an einem Tag. Wenn so grosse Mengen fallen, besteht die Gefahr von Überschwemmungen wie am 2. Juni in den Einzugsgebieten von Rhein und Reuss und kurz darauf und in viel schlimmerem Ausmass in den Einzugsgebieten von Donau und Elbe.
Der Klimawandel verstärkt die bestehenden Ungleichheiten
Der Klimawandel wird die räumlichen und zeitlichen Ungleichheiten des Wasserkreislaufs verstärken. So zeigen Klimamodelle einerseits, dass sich die grossräumigen geographischen Muster verstärken: In den bereits trockenen Subtropen nehmen die Niederschläge eher ab, in den regenreichen, hohen Breiten zu
1. Manchmal werden diese Veränderungen auch mit dem Vergleich illustriert: «Die Reichen werden reicher und die Armen werden ärmer.» Diese Anspielung auf Reichtum und Armut illustriert, dass die Folgen für unsere Zivilisation kaum ausbleiben werden.
Andererseits zeigen Klimamodelle auch, dass die zeitliche Verteilung der Niederschläge ungleicher wird. In den meisten Regionen werden Starkniederschläge prozentual stärker zunehmen als die mittleren Niederschläge, und in einigen Regionen werden sowohl Trockenperioden als auch Starkniederschläge zunehmen
2. Auf den Punkt gebracht: Das Niederschlagsklima wird extremer.
Können wir den Klimamodellen trauen?
Doch können wir diesen Szenarien und den Klimamodellen trauen? Meine persönliche Meinung ist: Qualitativ ja, quantitativ bestehen noch grosse Unsicherheiten. Einerseits werden die Resultate der Klimamodelle durch andere Indizien gestützt. So zeigt sich ein Teil der simulierten Veränderungen, zum Beispiel die erwartete Niederschlagszunahme in den höheren Breiten, bereits in den beobachteten Trends der letzten Jahrzehnte. Auch sind die erwarteten Veränderungen konsistent mit theoretischen Überlegungen. Hauptantrieb hinter den Veränderungen ist die unbestreitbare Tatsache, dass warme Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen und transportieren kann - pro Grad Erwärmung um etwa sieben Prozent!
Anderseits zeigen sich grosse quantitative Unterschiede zwischen den Modellen, und wir wissen, dass viele wichtige Prozesse noch ungenügend berücksichtigt und verstanden sind. Viele zentrale Fragen um die zukünftigen Veränderungen des Wasserkreislaufs und deren Wechselwirkungen mit anderen Komponenten unserer Umwelt liegen noch im Dunkeln. Wie schnell werden sich die erwarteten Veränderungen zeigen? Wie werden Extremereignisse betroffen sein? Welches sind die Auswirkungen auf die Wasserführung der Flüsse, die Landwirtschaft und die Vegetation? Um solche Fragen zu erörtern, und um eine Brücke zu bauen zwischen verschiedenen Disziplinen, welche sich mit diesen Themen befassen, organisiert das Zentrum für Klimamodellierung am 1.
Christoph Schär ist Professor für Klima und Wasserkreislauf am Institut für Atmosphäre und Klima der ETH Zürich. /
und 2. Juli ein Symposium an der ETH Zürich.
1 Held, I.M. and B.J. Soden, 2006. Robust responses of the hydrological cycle to global warming. J. Climate, 19 (21), 5686-5699, doi: 10.1175/JCLI3990.1; Knutti, R. and J. Sedlacek, 2013. Robustness and uncertainties in the new CMIP5 climate model projections. Nature Climate Change, 3, 369-373, doi: 10.1038/nclimate1716
2 Rajczak, J., P. Pall, C. Schär, 2013: Projections of extreme precipitation events in regional climate simulations for Europe and the Alpine region. J. Geophys. Res, published online, doi: 10.1002/jgrd.50297
Hinweis
Das Kompetenzzentrum für Klimamodellierung (C2SM) organisiert die Tagung «The Water Cycle in a Changing Climate» am 1. und 2. Juli an der ETH Zürich. Im Fokus steht an den beiden Tagen unser Verständnis des globalen und regionalen Wasserkreislaufs und wie wir ihn und seine Einflüsse auf Mensch und Ökosysteme in einem zukünftigen Klima voraussagen können. Die Anmeldefrist für das Symposium ist abgelaufen, jedoch werden alle Beiträge nach dem Symposium hier aufgeschaltet:
www.c2sm.ethz.ch/Symposium
