Neue Forschungsergebnisse geben Aufschluss über die sich wandelnden Merkmale von Dürren

Eine neue Studie untersucht die Dynamik hinter Dürren, die in bestimmten Gebieten über längere Zeiträume anhalten.

Die im International Journal of Climatology veröffentlichte Studie konzentrierte sich auf Italien, um die Faktoren zu verstehen, die mehrjährige Dürrephänomene auslösen.

„Auch wenn diese Phänomene als zyklisch und für die Region typisch angesehen werden können, dauern sie heute tendenziell länger an, ihre Intensität nimmt zu und ihre Auswirkungen sind weitreichender“, erklärte Salvatore Pascale, Forscher am Institut für Physik und Astronomie der Universität Bologna, gegenüber Olive Oil Times.

Betrachtet man allein den Verlust an Bodenfeuchtigkeit, so werden Dürren eindeutig immer schwerwiegender und haben länger anhaltende Folgen. – Salvatore Pascale, Forscher, Universität Bologna

Die Wissenschaftler definierten eine weit verbreitete, mehrjährige Dürre als ein Ereignis, das länger als 12 Monate andauert und sich oft über zwei oder drei Jahre erstreckt.

Zur Messung dieser Bedingungen stützten sich die Autoren auf den standardisierten Niederschlags-Evapotranspirationsindex (SPEI), der Niederschläge und den Feuchtigkeitsverlust durch Evapotranspiration berücksichtigt. Evapotranspiration entsteht, wenn Wasser aus Gewässern und dem Boden verdunstet und von Pflanzen transpiriert wird.

Eine weitverbreitete mehrjährige Dürre beginnt, wenn sie mindestens 30 Prozent des italienischen Staatsgebiets betrifft (SPEI +1), und endet, wenn mehr als 70 Prozent wieder nahezu normale Bedingungen erreichen (SPEI -1).

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Die Studie konzentrierte sich auf Ereignisse der letzten 123 Jahre in Italien.

„Wir haben festgestellt, dass solche Ereignisse häufig mehr als 30 Prozent des Staatsgebiets betreffen“, sagte Pascale. „In den meisten Fällen betrafen diese Dürren fast das gesamte Land und erreichten in ihrer Spitze etwa 60 bis 70 Prozent Italiens.“ 

Selbst die jüngste intensive, weitreichende und mehrjährige Dürre betraf große Teile Italiens. „Man könnte annehmen, dass der wärmere Süden am stärksten betroffen ist, aber das ist nicht der Fall“, sagte Pascale.

Wenn Dürren anhalten, verschlechtern sie die Bedingungen in Gebieten, die bereits von einer beschleunigten Evapotranspiration betroffen sind.

„Die Temperatur ist der Hauptfaktor, der diesen Prozess beeinflusst“, sagte Pascale. „Andere Faktoren wie Wind spielen ebenfalls eine Rolle, aber die Temperatur ist ausschlaggebend. Die Ober­flächen­temperaturen steigen aufgrund der globalen Erwärmung, was zu einem Rückgang des verfüg­baren Ober­flächen­wassers und der Bodenfeuchtigkeit führt.“

Der Verlust an Bodenfeuchtigkeit wirkt sich direkt auf die Landwirtschaft und die Bodenfruchtbarkeit aus.

„Betrachtet man allein den Verlust an Bodenfeuchtigkeit, so werden Dürren eindeutig immer schwerwiegender und haben länger anhaltende Folgen“, sagte Pascale.

Die Forscher betonten, dass die Temperatur bei der Gestaltung der Dürredynamik mittlerweile ebenso entscheidend ist wie der Niederschlag. Während die Niederschlagsmengen nicht abgenommen haben, hat die Fähigkeit von Boden und Vegetation, Wasser zu speichern, aufgrund des steigenden Verdunstungsbedarfs erheblich abgenommen.

Derzeit haben Niederschlagsmengen in einem sich rasch verändernden Szenario nur begrenzte Auswirkungen.

„Wir beobachten, dass sich extreme Wetterereignisse verschlimmern und an Intensität und Häufigkeit zunehmen“, sagte Pascale und wies darauf hin, dass die Niederschlagsmengen insgesamt relativ stabil bleiben.

„Stattdessen steigen die Temperaturen weiter an, was den Rückgang des Oberflächenwassers beschleunigt“, fügte er hinzu.

In Italien verkürzen höhere Temperaturen zudem die Schneesaison. Die Schneemenge in den Alpen nimmt ab und schmilzt früher als in der Vergangenheit.

„Das Bergwasser, auf das wir im Sommer historisch gesehen angewiesen waren, ist zunehmend nicht mehr verfügbar. Die Pufferfunktion, die Schnee und Wasserspeicher in den italienischen Bergen historisch gesehen hatten, nimmt ab“, sagte Pascale.

Weniger Schnee bedeutet auch, dass für die Landwirtschaft wichtige Flüsse wie der Po möglicherweise nicht mehr genügend Wasser für Regionen liefern können, die stark von der Landwirtschaft abhängig sind.

„Die Heftigkeit der weit verbreiteten, mehrjährigen Dürreperiode von 2021 bis 2023 war erstaunlich. Der Po erreichte Pegelstände, die in den letzten 200 Jahren noch nie verzeichnet wurden“, sagte Pascale.

Die Studie hebt hervor, dass die Schwere der jüngsten Dürre auf anhaltende Wetterlagen zurückzuführen ist, die Hochdrucksysteme über Europa aufrechterhalten und Niederschläge verhindern.

Weitverbreitete mehrjährige Dürreereignisse in Italien haben ihren Ursprung in spezifischen atmosphärischen Zirkulationsmustern, wie beispielsweise der Nordatlantischen Oszillation (NAO).

„Das Anhalten der positiven Phase der NAO führt zu geringeren Niederschlägen über dem Mittelmeerraum, da atlantische Sturmsysteme nach Nordosten in Richtung Schottland und Skandinavien abgedrängt werden.“

„Einige dieser Bedingungen halten über längere Zeiträume in Europa an und treten manchmal innerhalb von zwei oder drei Jahren mehrfach auf“, fügte er hinzu.

In solchen Szenarien treten weitverbreitete, mehrjährige Dürren vorwiegend unter antizyklonalen Bedingungen auf, die durch überdurchschnittliche Temperaturen und geringere Niederschläge gekennzeichnet sind.

„Diese Phänomene spiegeln die normale atmosphärische Variabilität wider und werden nicht durch die globale Erwärmung verursacht“, sagte Pascale. „Zu verstehen, ob und wie die globale Erwärmung die Dynamik der atmosphärischen Zirkulation beeinflusst, ist sehr schwierig; Klimamodelle zu diesem Thema sind nach wie vor unzuverlässig.“

„Die globale Erwärmung bedeutet, dass das Klima mehr Energie speichert, was zu steigenden Temperaturen führt – eine thermodynamische Tatsache“, fügte Pascale hinzu. 

„Niederschlag hängt jedoch nicht nur von der Thermodynamik ab, sondern auch von Dynamiken wie Windmustern“, fuhr er fort. „Regen entsteht, wenn Winde zusammenlaufen und Feuchtigkeit ansammeln. Dieses angesammelte Wasser muss dann als Niederschlag freigesetzt werden.“ 

Dem Forscher zufolge sind Mengen, die von Wind- und Zirkulationsdynamiken abhängen, komplexer als temperaturbedingte Veränderungen.

„Das bedeutet, dass wir deutlich mehr Zeit und eine weitere Erwärmung benötigen, um klare Trends zu beobachten“, sagte Pascale.

Die Autoren verglichen Daten aus zwei unterschiedlichen Klimadatensätzen, um ihre Ergebnisse zu untermauern, und verwendeten sowohl reine Niederschlags- als auch kombinierte Indizes.

Dieser Ansatz hilft, regionale Datenabweichungen zu berücksichtigen und stärkt das Vertrauen in die Schlussfolgerungen der Studie.

Was die Forscher jedoch mit Sicherheit wissen, ist, dass Dürren an Schwere zunehmen und immer härtere Auswirkungen auf die betroffenen Gebiete haben werden.

„Das bedeutet, dass ein kluges, innovatives und dynamisches Management der Wasserressourcen von entscheidender Bedeutung ist. Nicht nur für die Bevölkerung und die Landwirtschaft, sondern auch für die Industrie, die etwa 30 Prozent des Trinkwassers verbraucht“, sagte Pascale.

Klimatologen sind noch nicht in der Lage, weitreichende, mehrjährige Dürreereignisse zuverlässig vorherzusagen. Es laufen jedoch umfangreiche Forschungsarbeiten zur Entwicklung vertrauenswürdiger saisonaler Vorhersagemodelle.

„Wir sehen eine Zukunft vor uns, in der saisonale Vorhersagen zuverlässig genug sind, um vorherzusagen, wann weitreichende, mehrjährige Dürreperioden beginnen werden“, sagte Pascale. „Wir haben Kurzzeitprognosen, die wir täglich nutzen, und langfristige Klimaprognosen, die Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte umfassen.“ 

„Dazwischen liegen saisonale Vorhersagen, wie zum Beispiel Prognosen, die im April für den kommenden Sommer erstellt werden“, fügte er hinzu. „Diese Vorhersagen berücksichtigen vorhersehbare und sich langsam entwickelnde Klimafaktoren, wie El-Niño-Ereignisse, die durch die Erwärmung des Pazifischen Ozeans ausgelöst werden.“

Das Ziel ist es, das Wetter drei bis sechs Monate im Voraus vorherzusagen.

„Allerdings sind diese Modelle noch nicht zuverlässig und weisen ein hohes Maß an Unsicherheit auf. Die gute Nachricht ist, dass umfangreiche Forschungsarbeiten im Gange sind, die ihre potenzielle Bedeutung in unserem sich rasch verändernden Klima unterstreichen“, sagte Pascale.

Die Vorhersage weitreichender, mehrjähriger Dürreperioden würde die Anpassungsfähigkeit der Länder verbessern.

„Anpassung ist unerlässlich, da wir den Klimawandel bereits erleben. In vielen Sektoren ist Anpassung unsere einzige tragfähige Antwort, die Maßnahmen zur Abmilderung der Auswirkungen von Dürren erfordert“, sagte Pascale.

„Aber Anpassung löst nicht das Grundproblem. Eine echte Eindämmung der globalen Erwärmung erfordert eine drastische Reduzierung oder sogar die vollständige Beseitigung der Treibhausgasemissionen“, fügte er hinzu.

„Sollte die Menschheit dieses Ziel jemals erreichen, wird es dennoch noch beträchtliche Zeit in Anspruch nehmen. In der Zwischenzeit bleibt die Anpassung, zusammen mit der Entwicklung zuverlässigerer saisonaler Vorhersagen, unsere beste Strategie“, schloss Pascale.

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