Die Karten des amerikanischen Westens sind in den letzten zwei Jahrzehnten in immer dunklere Rottöne getaucht. Die Farben verdeutlichen die beispiellose Dürre, die die Region heimsucht. In einigen Gebieten sind die Bedingungen über eine schwere und extreme Trockenheit hinaus in eine außergewöhnliche Trockenheit übergegangen. Doch anstatt weitere Superlative in unsere Beschreibungen aufzunehmen, ist eine Gruppe von Wissenschaftlern der Meinung, dass es an der Zeit ist, die Definition von Dürre zu überdenken.
Forscher aus einem halben Dutzend Universitäten untersuchten, was die Zukunft in Bezug auf Niederschläge und Bodenfeuchtigkeit, zwei Messgrößen für Trockenheit, bringen könnte. Das Team unter der Leitung von Samantha Stevenson von der UC Santa Barbara kam zu dem Ergebnis, dass in vielen Regionen der Welt in den kommenden Jahrzehnten eine dauerhafte Trockenheit oder Nässe herrschen wird, wie sie heute definiert wird. Die Ergebnisse, die in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurden, machen deutlich, wie wichtig es ist, die Klassifizierung dieser Ereignisse und die Art und Weise, wie wir darauf reagieren, zu überdenken.
„Im Wesentlichen müssen wir aufhören, die Rückkehr zur Normalität als etwas Mögliches zu betrachten“, sagte Stevenson, Assistenzprofessor an der Bren School of Environmental Science & Management. Dieser Gedanke wirkt sich sowohl darauf aus, wie wir Dürre- und Regenereignisse definieren, als auch darauf, wie wir uns an eine veränderte Umwelt anpassen.
Eine Dürre liegt vor, wenn die Bedingungen trockener sind als erwartet. Dieses Konzept wird jedoch ungenau, wenn die Basislinie selbst im Fluss ist. Stevenson weist darauf hin, dass es für einige Anwendungen produktiver ist, die Dürre im Verhältnis zu diesem sich ändernden Hintergrundzustand zu betrachten, als die historische Bandbreite der Wasserverfügbarkeit einer Region.
Zur Vorhersage künftiger Niederschläge und Bodenfeuchtigkeit griffen Stevenson und ihre Kollegen auf eine neue Sammlung von Klimamodellen verschiedener Forschungsinstitute zurück. Die Forscher hatten jedes Modell viele Male mit leicht unterschiedlichen Ausgangsbedingungen laufen lassen, was Wissenschaftler als Ensemble“ bezeichnen. Da das Klima von Natur aus ein chaotisches System ist, verwenden die Forscher Ensembles, um einen Teil dieser Unvorhersehbarkeit zu berücksichtigen.
Die Ergebnisse zeigen eine Welt, in der sich bestimmte Regionen in ständiger Dürre befinden, während in anderen für den Rest des 21. Jahrhunderts immer wieder Regenfälle auftreten. Das Team berechnete das Jahr, in dem die durchschnittliche Bodenfeuchtigkeit den Schwellenwert überschreiten wird, der entweder eine Megadürre oder eine Megapluvialität definiert. „Mit anderen Worten: An welchem Punkt überschreiten die durchschnittlichen Bedingungen das, was wir als Megadürre ansehen würden, wenn es jetzt passiert, [und kehren nie wieder zur ‚Normalität‘ zurück]“ sagte Stevenson.
Der Westen der Vereinigten Staaten hat diesen Grenzwert bereits überschritten, und auch an anderen Orten wie Australien, dem südlichen Afrika und Westeuropa ist man auf dem besten Weg dorthin. „Aber auch das nur, wenn wir die heutige Definition einer Dürre verwenden“, so Stevenson.
Die Autoren argumentieren, dass wir uns von festen Definitionen verabschieden und zu einer differenzierteren Betrachtung von Dürre und Pluvialklima übergehen müssen. „Unsere Vorstellung von Normalität ist in gewissem Sinne bedeutungslos, wenn sich die Normalität ständig ändert“, so Stevenson weiter.
Klimamodelle zeigen, dass die durchschnittliche Bodenfeuchtigkeit in vielen Regionen weiter sinken wird. Die Ensembles des Teams deuten jedoch darauf hin, dass die Bodenfeuchtigkeit im Vergleich zur immer trockeneren Ausgangssituation weiterhin ähnliche trockenheitsbedingte Schwankungen aufweisen wird wie heute.
Diese Schwankungen machen deutlich, dass sowohl langfristige Veränderungen als auch das übliche Auf und Ab im Zusammenhang mit historischen Dürreperioden und Regenfällen berücksichtigt werden müssen. „Die wichtigste Herausforderung für die Bewirtschaftung wird darin bestehen, sich auf den unaufhaltsamen Rückgang der Wasserverfügbarkeit einzustellen, da dieser die erwarteten Auswirkungen künftiger Megadürren übersteigt“, so Mitautorin Julia Cole, Professorin an der University of Michigan.
Andererseits werden die Niederschlagsmuster viel extremer werden. Warme Luft enthält mehr Feuchtigkeit als kalte Luft. Wenn sich die Atmosphäre also erwärmt, kann sie trockenen Gebieten mehr Feuchtigkeit entziehen und feuchte Regionen mit mehr Niederschlag überziehen.
„Wir wollten Niederschlag und Bodenfeuchtigkeit gleichzeitig betrachten, weil das für die Wasserwirtschaft wichtig sein kann“, so Stevenson. So müssen wir beispielsweise die Infrastruktur an die trockeneren Bedingungen im amerikanischen Westen anpassen, aber diese Infrastruktur muss auch mit intensiveren Niederschlägen fertig werden.
„Wenn wir von einer Dürre sprechen, gehen wir davon aus, dass die Dürre irgendwann zu Ende ist und sich die Bedingungen wieder normalisieren“, so Stevenson. „Aber wenn wir nie wieder zur Normalität zurückkehren, dann müssen wir alle Arten des Wassermanagements anpassen, in der Erwartung, dass die Normalität jedes Jahr trockener und trockener sein wird.
Datum: März 14, 2022
Quelle: Universität von Kalifornien – Santa Barbara
Journal Reference:
- Samantha Stevenson, Sloan Coats, Danielle Touma, Julia Cole, Flavio Lehner, John Fasullo, Bette Otto-Bliesner. Twenty-first century hydroclimate: A continually changing baseline, with more frequent extremes. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022; 119 (12) DOI: 10.1073/pnas.2108124119