Schwerer als bisher angenommen

Der Klimawandel verändert die globale atmosphärische Zirkulation, was wiederum Niederschlag und Verdunstung in weiten Teilen der Welt und damit die lokal nutzbare Menge an Flusswasser verändert. Bisher wurden Projektionen der Auswirkungen des Klimas auf die Fließgewässer in der Regel auf der Grundlage physikalischer Modelle berechnet, z. B. der vom IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) berichteten Projektionen.

Neue Datenanalysen unter der Leitung von Prof. Günter Blöschl (TU Wien, Wien) weisen jedoch darauf hin, dass bisherige Modelle systematisch unterschätzen, wie sensibel die Wasserverfügbarkeit auf bestimmte sich ändernde Klimaparameter reagiert. Eine Analyse von Messdaten aus über 9.500 hydrologischen Einzugsgebieten aus aller Welt zeigt, dass der Klimawandel noch stärker als bisher angenommen zu lokalen Wasserkrisen führen kann. Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachblatt veröffentlicht Naturwasser.

Modellansatz und Messdatenansatz

„In der Klimatologen-Community sind die Auswirkungen des Klimawandels auf die Atmosphäre sehr gut verstanden. Ihre lokalen Auswirkungen auf Flüsse und die Wasserverfügbarkeit fallen jedoch in den Bereich der Hydrologie“, erklärt Prof. Günter Blöschl vom Institut für Wasserbau und Wasserressourcenmanagement an der TU Wien.

Wie die Wasserverfügbarkeit mit äußeren Parametern wie Niederschlag oder Temperatur zusammenhängt, lässt sich vor Ort oft sehr gut erklären – das wird an vielen Messstationen weltweit untersucht, insbesondere im Hydrologie-Labor von Blöschl in Petzenkirchen, wo zahlreiche Sensoren stehen auf einer Fläche von 60 Hektar installiert.

Globale Schlüsse lassen sich aus solchen Einzelbeobachtungen aber nicht ziehen: „Wie der Wasserhaushalt von äußeren Parametern abhängt, ist von Ort zu Ort unterschiedlich, auch die lokale Vegetation spielt hier eine sehr wichtige Rolle“, sagt Günter Blöschl. Es ist schwierig, ein einfaches physikalisches Modell zu entwickeln, mit dem sich diese Zusammenhänge an allen Orten der Welt präzise berechnen lassen.

Günter Blöschl hat deshalb gemeinsam mit Kollegen aus China, Australien, den USA und Saudi-Arabien eine große Datenbank mit Strömungsbeobachtungen aus aller Welt aufgebaut und analysiert. Über 9.500 Einzugsgebiete wurden einbezogen, wobei Zeitreihen mehrere Jahrzehnte in die Vergangenheit reichen.

Das Wassersystem reagiert sensibler als gedacht auf den Klimawandel

„Wir stützen unsere Analyse also nicht auf physikalische Modelle, sondern auf reale Messungen“, betont Günter Blöschl. „Wir schauen uns an, wie stark sich die Menge des verfügbaren Wassers in der Vergangenheit verändert hat, wenn sich äußere Bedingungen geändert haben. So können wir herausfinden, wie empfindlich Änderungen von Klimaparametern mit einer Änderung der lokalen Wasserverfügbarkeit zusammenhängen. Und das erlaubt uns, Vorhersagen zu treffen.“ für ein zukünftiges, wärmeres Klima.“

Und es stellte sich heraus, dass der Zusammenhang zwischen Niederschlag und der Wassermenge in den Flüssen viel empfindlicher ist als bisher angenommen – und damit viel empfindlicher als in den derzeit verwendeten Modellen zur Vorhersage des Klimawandels angenommen.

Prognosemodelle zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserversorgung sollten daher grundlegend überarbeitet werden. „Bisher sind Abflussmessungen meist gar nicht in die Modelle eingeflossen, wie sie aktuell vom IPCC berichtet werden“, sagt Günter Blöschl. „Mit den nun vorliegenden Messreihen sollte es nun möglich sein, die physikalischen Vorhersagemodelle entsprechend anzupassen.“

Die Ergebnisse des Forschungsteams um Günter Blöschl jedenfalls zeigen, dass die Gefahr des Klimawandels für die Wasserversorgung in vielen Teilen der Welt bislang möglicherweise unterschätzt wurde. Vor allem für Afrika, Australien und Nordamerika prognostizieren die neuen Daten ein deutlich höheres Risiko von Wasserversorgungskrisen bis 2050 als bisher angenommen.