Klimamodelle zeigen, dass sich Hitzewellen verschlimmern könnten, wenn sich die Bodenfeuchtigkeit ändert

Einer neuen Studie zufolge könnten die extremsten Hitzewellen im Osten Nordamerikas und Mitteleuropas aufgrund von Schwankungen der Bodenfeuchtigkeit doppelt so intensiv werden wie bisher prognostiziert.

Unter der Leitung von Professor Douglas Maraun von der Universität Graz und unter Einbeziehung von Beiträgen der University of Reading ergab die Studie, dass bei einem Anstieg der globalen Temperaturen um 2 °C die schwersten Hitzeereignisse in diesen Regionen um bis zu 4 °C zunehmen könnten.

Veröffentlicht In NaturkommunikationDie Studie zeigt, dass sich die extremsten und verheerendsten Hitzewellen – wie die, die Kanada im Jahr 2021, Indien im Jahr 2022 und das Mittelmeer im Jahr 2023 heimgesucht haben – aufgrund von Schwankungen der Bodenfeuchtigkeit möglicherweise viel dramatischer verstärken als typische Hitzeereignisse während des Klimawandels.

Reinhard Schiemann, Forschungswissenschaftler an der University of Reading und Mitautor der Studie, sagte: „Es war bereits bekannt, dass Hitzewellen im Allgemeinen mit steigender Durchschnittstemperatur intensiver werden, aber es war bisher unklar, wie die seltensten und extremsten Hitzewellen auftreten.“ Der Schlüsselfaktor ist die Bodenfeuchtigkeit bei Hitzeereignissen. Wenn sich die Bodenfeuchtigkeit bei extremer Hitze erheblich ändert, kann dies den Temperaturanstieg entweder verstärken oder verringern, und dies kann sich stärker auf die extremsten Hitzewellen auswirken weniger – als mäßige Hitzewellen.“

Wie der Boden extreme Hitze beeinflusst

Das Forschungsteam stellte fest, dass die Bodenfeuchtigkeit bei extremen Hitzeereignissen anders funktioniert als unter normalen Bedingungen. Sie identifizierten drei Schlüsselzustände: sehr nasser Boden (wo Feuchtigkeit keinen großen Einfluss auf die Temperatur hat), sehr trockener Boden (wo es nur einen geringen Kühleffekt gibt) und einen mittleren Zustand, in dem die Bodenfeuchtigkeit den stärksten Einfluss auf die Temperatur hat.

Wenn sich das Klima erwärmt, können sich Regionen zwischen diesen Staaten verschieben. Es wird beispielsweise damit gerechnet, dass einige derzeit feuchte Gebiete trockener werden und in diesen kritischen Mittelzustand geraten, in dem die Bodenfeuchtigkeit die Temperatur stark beeinflusst. In diesen Regionen wie Mitteleuropa und dem Osten der USA könnten extreme Hitzeereignisse viel intensiver werden als bisher vorhergesagt. In anderen Gebieten, in denen es bereits trocken ist, könnte es zu weniger extremen Temperaturanstiegen kommen, wenn dort mehr Niederschläge fallen.

Das Forschungsteam entdeckte dies durch die Analyse mehrerer Klimamodelle und untersuchte dabei insbesondere, wie sich die Bodenfeuchtigkeit an den heißesten Tagen des Jahres verändert. Dieser Zusammenhang zwischen Bodenfeuchtigkeit und Temperatur variiert je nach Region und hängt stark von den erwarteten Änderungen der Niederschlagsmuster ab. Während in einigen Regionen möglicherweise mehr Niederschläge fallen und in anderen weniger, werden diese Veränderungen der Bodenfeuchtigkeit eine entscheidende Rolle dabei spielen, wie extrem zukünftige Hitzewellen werden.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass aktuelle Klimarisikobewertungen möglicherweise aktualisiert werden müssen, da sie die Intensität künftiger extremer Hitzeereignisse in vielen Regionen möglicherweise erheblich unterschätzen.