Der jüngste UN-Bericht über den Klimawandel dokumentiert die Bemühungen von Forschern, die gezeigt haben, dass ein gewisses Maß an globaler Erwärmung nun unvermeidbar ist, und die derzeitigen Forschungsanstrengungen konzentrieren sich auf Strategien zur Eindämmung und Anpassung. Die National Aeronautics and Space Administration beschreibt dies als ein globales Problem, das sich auf lokaler Ebene bemerkbar macht. Auch die Forscher der National Oceanic and Atmospheric Administration stellen Daten, Instrumente und Informationen bereit, um den Klimawandel besser zu verstehen und sich auf ihn vorzubereiten. Eine der Auswirkungen der Klimaerwärmung ist die Veränderung der Häufigkeit von Sturzfluten und der Orte, an denen sie am häufigsten auftreten.
Ein Forscherteam unter der Leitung der University of Oklahoma hat in Zusammenarbeit mit dem NOAA National Severe Storms Laboratory und Mitarbeitern des National Center for Atmospheric Research Simulationen mit gekoppelten Klima- und Hydromodellen erstellt, die eine weit verbreitete Zunahme von Sturzflutereignissen in den meisten Teilen der Vereinigten Staaten belegen.
Die Studie wird von Yang Hong geleitet, einem Professor für Hydrologie und Fernerkundung an der Fakultät für Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften sowie an der Fakultät für Meteorologie der OU. Er ist Direktor des Labors für Hydrometeorologie und Fernerkundung und Gründungsdirektor des Online-Masterstudiengangs für Hydrologie und Wassersicherheit an der OU. Die Ergebnisse des Forschungsteams wurden in Nature: Communications Earth and Environment veröffentlicht. Zhi Li, ein Doktorand des HyDROS-Labors, ist der Erstautor.
“Diese Studie baut auf dem hochmodernen Modell (EF5/CREST) auf, das von Forschern der OU, der NASA und dem National Severe Storms Laboratory der NOAA gemeinsam entwickelt wurde, und hat die Zusammenarbeit mit Klimawissenschaftlern des National Center for Atmospheric Research eingeleitet”, so Li. “Es verwirklicht das Konzept des ‘Digitalen Zwillings in der Erdsystemwissenschaft’, bei dem der eine unser gegenwärtiges Klima und der andere unsere Zukunft darstellt. Der Klimawandel ist für mich erst dann so real geworden, als wir bei dieser Forschung erfolgreich zusammengearbeitet haben.”
“Es gab noch keine wirklich endgültige Studie darüber, was mit Sturzfluten in der Zukunft passieren wird”, sagte Jonathan J. Gourley, Forschungshydrometeorologe beim NOAA National Severe Storms Laboratory und Mitwirkender an der Studie. “Wir hatten keine so robusten Beobachtungsdaten … diese Studie hat also geholfen, diese Lücke zu schließen. Indem wir einige der Niederschlagssimulationen aus einem konvektionsauflösenden Klimamodell verwenden und dann mit unserem hochauflösenden hydrologischen Modellierungssystem koppeln, können wir sehen, welche Art von Sturzfluten in der Zukunft auftreten würden.”
Das Forscherteam nutzte Klimasimulationen und Modellierungen für einen 30-Jahres-Zeitraum (2070-2100), um die Orte und das Ausmaß von Sturzfluten vorherzusagen, die wahrscheinlich auftreten werden. Der Effekt, den die Forscher als “Sturzflut” bezeichnen, beschreibt die Wahrscheinlichkeit von Wetterbedingungen, die schnelle Regenfälle verursachen und zu Sturzfluten führen können.
Sie fanden heraus, dass bei einer Fortsetzung der derzeitigen Emissionsrate Überschwemmungen bis zum Ende des Jahrhunderts um 7,9 % “sturzflutartiger” werden, d. h., dass Starkregenereignisse wahrscheinlich schnell und in konzentrierten Gebieten auftreten und zu Überschwemmungen führen werden.
Ebenso zeigen die Ergebnisse einen Anstieg der Sturzfluten um mehr als 10 % im Südwesten der USA, dem größten Anstieg der “Sturzflut” unter den historischen Sturzflut-Hotspots. Auch die Mitte der USA entwickelt sich mit einer prognostizierten Zunahme von 8,6 % zu einem neuen Sturzflut-Hotspot. Insgesamt zeigen die Ergebnisse, dass sich die für Sturzfluten anfälligen Regionen nach Norden verlagern.
“Mehr Menschen werden nicht nur lernen müssen, wie sie Überschwemmungen überleben, sondern auch, wie sie besser mit den immer häufiger auftretenden Sturzfluten leben können”, so Hong. “Hochwasser, die alle 20 Jahre wiederkehren, werden eher alle zwei bis fünf Jahre auftreten. Das ist besonders alarmierend für die neu entstehenden Sturzflut-Hotspots, die mit veralteter Infrastruktur und veralteten Hochwasserschutzmaßnahmen vor noch nie dagewesene Herausforderungen gestellt werden. Es besteht die dringende Notwendigkeit, eine klimaresistente technische Infrastruktur zu schaffen und intelligente hydrologische Frühwarnsysteme zu entwickeln.
Es ist jedoch noch Zeit, einige der extremeren Auswirkungen einzudämmen. Laut Gourley könnten Strategien zur Eindämmung des Klimawandels helfen.
“Jetzt ist es an der Zeit, über einen besseren Hochwasserschutz nachzudenken”, sagte er. “Natürlich wäre eine Verringerung der Treibhausgaskonzentration die ultimative Lösung, aber in der Zwischenzeit können wir über Möglichkeiten nachdenken, die Anfälligkeit zu verringern und die Aufklärung über Sturzfluten zu verbessern.
“Die meisten Todesfälle im Zusammenhang mit Sturzfluten sind nicht darauf zurückzuführen, dass die Fluten die Menschen finden, sondern darauf, dass die Menschen die Fluten finden, das heißt, sie sind unterwegs”, fügte er hinzu. “Sie fahren typischerweise durch eine überflutete Straße.
Der beste Weg, um bei Sturzfluten sicher zu sein, ist, sich von den Straßen fernzuhalten und stehendes Wasser zu vermeiden.
Datum: April 26, 2022
Quelle: Universität von Oklahoma
Journal Reference:
- Zhi Li, Shang Gao, Mengye Chen, Jonathan J. Gourley, Changhai Liu, Andreas F. Prein, Yang Hong. The conterminous United States are projected to become more prone to flash floods in a high-end emissions scenario. Communications Earth & Environment, 2022; 3 (1) DOI: 10.1038/s43247-022-00409-6