Neue Forschung gibt Aufschluss über den Wandel von Dürren

Zusammenfassung

Eine neue, im International Journal of Climatology veröffentlichte Studie untersucht die Ursachen anhaltender Dürren in Italien, die aufgrund steigender Temperaturen intensiver und länger andauern. Die Studie ergab, dass weitverbreitete, mehrjährige Dürren in Italien durch bestimmte atmosphärische Zirkulationsmuster, wie beispielsweise die Nordatlantische Oszillation, ausgelöst werden und dass zuverlässige Vorhersagen dieser Ereignisse nach wie vor eine Herausforderung darstellen. Dies unterstreicht die Bedeutung eines innovativen Wasserressourcenmanagements und den Bedarf an zuverlässigeren saisonalen Vorhersagemodellen.

Neue Forschungsergebnisse untersuchen die Ursachen für Dürren, die in bestimmten Gebieten über längere Zeiträume anhalten.

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

"Auch wenn diese Phänomene als zyklisch und typisch für die Region gelten, dauern sie mittlerweile tendenziell länger an, ihre Intensität nimmt zu und ihre Auswirkungen sind weitreichender“, sagte Salvatore Pascale, ein Forscher an der Fakultät für Physik und Astronomie der Universität Bologna, Olive Oil Times.

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

Um diese Bedingungen zu messen, stützten sich die Autoren auf den standardisierten Niederschlags-Evapotranspirationsindex (SPEI), der Niederschlag und Feuchtigkeitsverlust durch Evapotranspiration berücksichtigt. Evapotranspiration tritt auf, wenn Wasser aus Gewässern und Böden verdunstet und von Pflanzen transpiriert wird.

Eine weitverbreitete, mehrjährige Dürre beginnt, wenn mindestens 30 Prozent des italienischen Staatsgebiets betroffen sind (SPEI +1) und endet, wenn auf über 70 Prozent der Fläche wieder annähernd normale Bedingungen herrschen (SPEI -1).

Der Schwerpunkt der Studie lag auf den Ereignissen der letzten 123 Jahre in Italien.

"Wir haben festgestellt, dass solche Ereignisse häufig mehr als 30 Prozent des Gebiets betreffen“, sagte Pascale. ​"In den meisten Fällen betrafen diese Dürren fast das gesamte Land und erreichten auf ihrem Höhepunkt etwa 60 bis 70 Prozent Italiens.“ 

Auch die jüngste, intensive, weitverbreitete und mehrjährige Dürre betraf weite 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 der 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 entscheidend. Die Oberflächentemperaturen steigen aufgrund der globalen Erwärmung, was zu einem Rückgang des verfügbaren Oberflächenwassers und der Bodenfeuchtigkeit führt.“

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

"Allein der Verlust an Bodenfeuchtigkeit zeigt, dass Dürren immer heftiger werden und länger anhaltende Folgen haben“, sagte Pascale.

Die Forscher betonten, dass die Temperatur für die Dürredynamik mittlerweile ebenso entscheidend ist wie der Niederschlag. Zwar hat die Niederschlagsmenge nicht abgenommen, doch die Wasserspeicherkapazität von Boden und Vegetation hat aufgrund der steigenden Verdunstungsnachfrage deutlich abgenommen.

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

"Wir beobachten, dass Extremwetterereignisse immer intensiver und häufiger werden“, sagte Pascale und präzisierte, dass die Gesamtniederschlagsmenge relativ stabil bleibe.

"Stattdessen steigen die Temperaturen weiter an und beschleunigen die Erschöpfung der Oberflächenwasserreserven“, fügte er hinzu.

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

"Das Bergwasser, auf das wir im Sommer bisher angewiesen waren, ist zunehmend nicht mehr verfügbar. Die Pufferfunktion von Schnee und Wasserspeicherung, die Italiens Berge traditionell hatten, nimmt ab“, sagte Pascale.

Weniger Schneefall bedeutet auch, dass für die Landwirtschaft wichtige Flüsse wie der Po Regionen, die stark von der Landwirtschaft abhängig sind, möglicherweise nicht mehr ausreichend mit Wasser versorgen.

"Die Aggressivität des weitverbreiteten mehrjährigen Dürreereignisses von 2021 bis 2023 war erstaunlich. Der Po erreichte nie aufgezeichnete Werte in den letzten 200 Jahren“, sagte Pascale.

Die Studie hebt hervor, dass die Schwere der Dürre in letzter Zeit auf anhaltende Wetterlagen zurückzuführen ist, die Hochdruckgebiete über Europa aufrechterhalten und so Niederschläge verhindern.

Weitverbreitete, mehrjährige Dürreperioden in Italien sind auf bestimmte atmosphärische Zirkulationsmuster wie die Nordatlantische Oszillation (NAO) zurückzuführen.

"Das Anhalten der positiven Phase der NAO führt zu weniger Niederschlag über dem Mittelmeer, da atlantische Sturmsysteme nach Nordosten, in Richtung Schottland und Skandinavien, gedrückt werden.“

"Einige dieser Bedingungen bleiben über längere Zeiträume in Europa bestehen und treten manchmal innerhalb von zwei oder drei Jahren mehrmals auf“, fügte er hinzu.

In solchen Szenarien kommt es überwiegend unter antizyklonalen Bedingungen zu weitverbreiteten, mehrjährigen Dürren, die durch überdurchschnittlich hohe 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 eine große Herausforderung; 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 Realität“, fügte Pascale hinzu. 

"Der Niederschlag hängt jedoch nicht nur von der Thermodynamik ab, sondern auch von Dynamiken wie Windmustern“, fuhr er fort. ​"Regen entsteht, wenn Winde zusammentreffen und sich Feuchtigkeit ansammelt. Dieses angesammelte Wasser muss dann als Niederschlag freigesetzt werden.“ 

Laut dem Forscher sind die von Wind und Zirkulationsdynamik abhängigen Volumina komplexer als temperaturbedingte Veränderungen.

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

Um ihre Ergebnisse zu untermauern, haben die Autoren Daten aus zwei unterschiedlichen Klimadatensätzen gegengeprüft und sowohl reine Niederschlagsindizes als auch kombinierte Indizes verwendet.

Dieser Ansatz trägt dazu bei, regionale Datenabweichungen zu beheben und das Vertrauen in die Schlussfolgerungen der Studie zu stärken.

Was die Forscher jedoch mit Sicherheit wissen, ist, dass die Dürren schlimmer werden und die Auswirkungen auf die betroffenen Gebiete immer härter werden.

"Das bedeutet, dass eine kluge, innovative und dynamische Bewirtschaftung 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.

Klimaforscher können großflächige, mehrjährige Dürreereignisse noch nicht zuverlässig vorhersagen. Es wird jedoch intensiv an der Entwicklung zuverlässiger saisonaler Vorhersagemodelle geforscht.

"Wir gehen von einer Zukunft aus, in der saisonale Vorhersagen zuverlässig genug sein werden, um den Beginn großflächiger, mehrjähriger Dürren vorherzusagen“, sagte Pascale. ​"Wir verfügen über kurzfristige Prognosen, die wir täglich nutzen, und langfristige Klimaprojektionen, die Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte umfassen.“ 

"Dazwischen liegen saisonale Prognosen, wie etwa im April erstellte Hochrechnungen für den kommenden Sommer“, fügte er hinzu. ​"Diese Prognosen berücksichtigen vorhersehbare und sich langsam entwickelnde Klimafaktoren, wie El Niño Veranstaltungen, ausgelöst durch die Erwärmung des Pazifischen Ozeans.“

Ziel ist die Wettervorhersage für drei bis sechs Monate im Voraus.

""Diese Modelle sind jedoch noch nicht zuverlässig und mit einem hohen Maß an Unsicherheit behaftet. Die gute Nachricht ist, dass derzeit umfangreiche Forschungen im Gange sind, die ihre potenzielle Bedeutung für unser sich rasch veränderndes Klima unterstreichen", sagte Pascale.

Die Vorhersage großflächiger, mehrjähriger Dürren würde die Anpassungsfähigkeit der Länder verbessern.

"Anpassung ist unerlässlich, denn wir erleben bereits Klimawandel„In vielen Sektoren ist Anpassung unsere einzige praktikable Antwort und erfordert Maßnahmen zur Abmilderung der Auswirkungen der Dürre“, sagte Pascale.

"Doch Anpassung löst nicht das Grundproblem. Eine echte Eindämmung der globalen Erwärmung erfordert eine drastische Reduzierung oder gar Vermeidung der Treibhausgasemissionen“, fügte er hinzu.

"Sollte die Menschheit dieses Ziel jemals erreichen, wird es noch einige Zeit dauern. Bis dahin bleibt die Anpassung an den Klimawandel und die Entwicklung zuverlässigerer saisonaler Vorhersagen unsere beste Strategie“, so Pascale abschließend.