Studie zeigt, dass der Klimawandel den saisonalen Flussfluss stört

Untersuchungen zufolge stört der Klimawandel den saisonalen Flussfluss in den nördlichen Breiten Amerikas, Russlands und Europas und stellt eine Bedrohung für die Wassersicherheit und die Ökosysteme dar veröffentlicht In Wissenschaft.

Ein von der University of Leeds geleitetes Wissenschaftlerteam analysierte historische Daten von Flussmessstationen auf der ganzen Welt und stellte fest, dass 21 % von ihnen erhebliche Veränderungen im saisonalen Anstieg und Abfall des Wasserspiegels aufwiesen.

Die Studie nutzte datenbasierte Rekonstruktionen und hochmoderne Simulationen, um zu zeigen, dass die Flussströmung in Breitengraden über 50° N heute weitaus weniger wahrscheinlich mit den Jahreszeiten schwankt als zuvor, und dass dies direkt mit Veränderungen in Zusammenhang stehen könnte das durch menschliche Aktivitäten verursachte Klima.

Bisher beschränkten sich Belege dafür, dass der Klimawandel Auswirkungen auf die Saisonalität der Flussläufe hatte, auf lokale Studien oder berücksichtigten die Auswirkungen des vom Menschen verursachten Klimawandels nicht explizit.

In dieser Studie verwendete das Team monatliche durchschnittliche Flussdurchflussmessungen von 10.120 Messstationen von 1965 bis 2014.

Zum ersten Mal überhaupt konnten sie direkte menschliche Eingriffe wie die Bewirtschaftung von Stauseen oder die Wasserentnahme ausschließen und zeigen, dass der Klimawandel eine weitverbreitete Verringerung der Saisonalität des Flussflusses verursacht.

Hauptautorin Hong Wang, Ph.D. Forscher an der University of Leeds und der Southern University of Science and Technology in China sagten: „Unsere Forschung zeigt, dass steigende Lufttemperaturen die natürlichen Muster der Flussströmung grundlegend verändern.“

„Der besorgniserregende Aspekt dieser Änderung ist die beobachtete Abschwächung der Saisonalität der Flussströmungen, und dass dies eine direkte Folge historischer, vom Menschen verursachter Emissionen ist. Dies deutet auf eine anhaltende und erhebliche Verringerung der Saisonalität der Flussströmungen hin, wenn die Lufttemperaturen weiter steigen.“

Menschlicher Einfluss auf den Flussfluss

Menschliche Aktivitäten verändern die Flussmuster weltweit, sowohl direkt durch Flussregulierungen wie Stauseen als auch indirekt durch Landnutzungsänderungen und die Auswirkungen des Klimawandels auf Lufttemperatur, Niederschlag, Bodenfeuchtigkeit und Schneeschmelze.

Über zwei Drittel der Flüsse der Welt wurden bereits durch den Menschen verändert, auch wenn man die indirekten Auswirkungen der Zunahme von Treibhausgasen und Aerosolen nicht berücksichtigt.

Die Saisonalität der Flussflüsse spielt eine entscheidende Rolle im vorhergesagten Zyklus von Überschwemmungen und Dürren. Eine Abschwächung dieser Spitzen und Täler kann die Wassersicherheit und die Artenvielfalt der Süßwassergewässer gefährden. Beispielsweise kann ein erheblicher Teil des frühen Schmelzwassers, das durch den Abbau der Schneedecke entsteht, schnell in die Ozeane fließen und daher nicht für den menschlichen Gebrauch zur Verfügung stehen.

Eine Abschwächung der Flusssaisonabhängigkeit – beispielsweise aufgrund eines Rückgangs der Flusspegel im Frühjahr und Frühsommer in Schneeschmelzgebieten – kann sich auch flussabwärts auf die Flussufervegetation und die im Fluss selbst lebenden Organismen auswirken.

Messung des saisonalen Flusses

Im Norden Nordamerikas stellten die Forscher fest, dass 40 % der 119 beobachteten Stationen einen deutlichen Rückgang der Saisonalität der Flussströmungen aufwiesen. Ähnliche Ergebnisse wurden auch in Südsibirien beobachtet, wo 32 % der Stationen einen deutlichen Rückgang verzeichneten.

Ein vergleichbares Muster gab es in Europa, wo 19 % der Flusspegel einen deutlichen Rückgang verzeichneten – vor allem in Nordeuropa, Westrussland und den europäischen Alpen.

Darüber hinaus zeigten Regionen in den angrenzenden Vereinigten Staaten (die unteren 48 Bundesstaaten in Nordamerika, einschließlich des District of Columbia) insgesamt überwiegend abnehmende Trends der Flussflusssaisonalität, mit Ausnahme der Flüsse in den Rocky Mountains und Florida.

In Zentral-Nordamerika zeigte die Untersuchung an 18 % der Stationen deutlich abnehmende Saisonalitätstrends der Flussflüsse.

Im Gegensatz dazu stellten die Forscher bei 25 % der Messstationen im Südosten Brasiliens einen deutlichen Anstieg der Flusssaisonalität fest, was zeigt, dass Änderungen im Wasserkreislauf in einigen Teilen der Welt unterschiedliche Auswirkungen haben.

Dr. Megan Klaar, außerordentliche Professorin an der University of Leeds School of Geography und Mitglied von water@leeds, war Mitautorin der Studie. Sie sagte: „Die Höhen und Tiefen der Flussströmung während der verschiedenen Jahreszeiten sind wichtige Hinweise für die im Wasser lebenden Arten.“

„Zum Beispiel nutzen viele Fische bestimmte Erhöhungen im Wasser als Hinweis, um zu ihren Brutplätzen flussaufwärts oder in Richtung Meer zu fliehen. Wenn sie diese Hinweise nicht haben, können sie nicht laichen.“

Die Forschung kommt zu dem Schluss, dass die Bemühungen zur Klimaanpassung beschleunigt werden müssen, um Süßwasserökosysteme zu schützen, indem die Flüsse so gesteuert werden, dass versucht wird, einige der verlorenen natürlichen Systeme und Prozesse wiederherzustellen.

Professor Joseph Holden, der Direktor von water@leeds und der die Forschung von Hong Wang beaufsichtigte, fügte hinzu: „Viele Bedenken basieren auf der Frage, was der Klimawandel in der Zukunft bewirken wird, aber unsere Forschung deutet darauf hin, dass er jetzt stattfindet und dass die Lufttemperatur steigt.“ Dies führt zu enormen Veränderungen im Flussfluss.

„Wir sollten uns große Sorgen darüber machen, was die Zukunft angesichts des sich beschleunigenden Klimawandels bringt, und anfangen, über Abhilfestrategien und Anpassungsplanung nachzudenken, um die künftige Abschwächung des saisonalen Flussflusses zu mildern, insbesondere an Orten wie Westrussland, Skandinavien und Kanada.“