Untersuchungen haben ergeben, dass karibische Inseln besonders anfällig für plötzliche Dürren sind

Das Wort „Dürre“ ruft typischerweise Bilder von ausgetrocknetem Boden, staubgepeitschten Prärien, erschöpften Stauseen und trockenen Bachbetten hervor, alles das Ergebnis wochen- oder jahreszeitlicher anhaltend trockener atmosphärischer Bedingungen.

Auf den sonnenverwöhnten Inseln in der Karibik kann es jedoch viel schneller zu Dürrezuständen kommen, und die Warnzeichen erscheinen zu spät für Vermittlungsstrategien, um Verluste in der Landwirtschaft zu begrenzen oder Belastungen für Infrastruktursysteme zu verhindern, die Gemeinden mit sauberem Wasser versorgen.

Solche Ereignisse – sogenannte Sturzdürren – stehen im Mittelpunkt eines neuen Artikels, der von Assistenzprofessor Craig Ramseyer vom College of Natural Resources and Environment verfasst wurde veröffentlicht in der Zeitschrift für Hydrometeorologie. Das Papier kommt zu dem Ergebnis, dass die Karibikinseln besonders anfällig für plötzliche Dürren sind, und Ramseyer plädiert für alternative Methoden, um die Trockenheitsbedingungen in der Region genauer zu messen.

„Die Tropen haben eine extrem intensive Sonneneinstrahlung, daher werden atmosphärische Prozesse tendenziell beschleunigt“, sagte Ramseyer, der am Institut für Geographie lehrt. „Obwohl es häufig täglich regnet, sind Inselökosysteme besonders anfällig für Dürrebedingungen.“

Ramseyer, dessen Forschung sich auf tropische Niederschläge und Unwetterauswirkungen in der Karibik konzentriert, nutzte einen neuen Dürreindex, der den atmosphärischen Feuchtigkeitsbedarf berücksichtigt, um dürregefährdete Bedingungen zu identifizieren, anstelle traditionellerer Bodenfeuchtigkeitsmessungen.

„Dieser neue Dürreindex wurde eigentlich entwickelt, um zu versuchen, den ersten Auslöser einer Dürre zu identifizieren, indem man sich auf den Verdunstungsbedarf konzentriert“, sagte Ramseyer, der an der Arbeit mit Paul Miller, einem Assistenzprofessor an der Louisiana State University, zusammengearbeitet hat. „Der Verdunstungsbedarf ist ein Maß dafür, wie durstig die Atmosphäre ist und wie viel Feuchtigkeit sie aus dem Boden oder Pflanzenmaterial aufnehmen kann.“

Ramseyer betonte, dass die frühere Erkennung von Trockenheitsbedingungen ein wichtiger Schritt zur Begrenzung der Auswirkungen von Dürren sei.

„Viele Dürrebeobachtungen basieren auf der Bodenfeuchtigkeit, aber in tropischen Umgebungen ist ein Rückgang der Bodenfeuchtigkeit eine Reaktion auf andere Dinge, die bereits passiert sind, sodass man in der Ereigniskette weiter unten steht“, sagte er. „Wir können viele Verluste beispielsweise in der Landwirtschaft abmildern, indem wir plötzliche, ungewöhnliche Anstiege des Verdunstungsbedarfs vorhersagen können.“

Die Auswirkungen von Dürrebedingungen gehen über die Landwirtschaft hinaus: Tropische Ökosysteme werden auch stark von trockenen atmosphärischen Wetterbedingungen beeinträchtigt, und der Zugang zu Süßwasser ist sowohl für die Gemeinden in der Region als auch für eine Tourismusbranche, die ein zentraler Motor für die Wirtschaft in der Karibik ist, eine Notwendigkeit.

Eine neue Stelle für die Atmosphärenforschung

Um besser zu verstehen, wie sich dieses Zusammenspiel meteorologischer Muster auf die Dürrebedingungen auswirkt, nutzte Ramseyer Daten aus 40 Jahren eines langfristigen ökologischen Forschungsprojekts im El Yunque National Forest. Er stellte fest, dass es in der Karibik regelmäßig zu Dürreperioden kommt und dass Dürreperioden nicht auf die traditionellen Trockenzeiten auf der Insel beschränkt sind.

„In Bezug auf das Klima liegt Puerto Rico an einem Scheideweg, gepuffert im Westen durch die El Niño-Schwingung im Süden und durch die kühlere Nordatlantik-Schwingung im Osten“, sagte Ramseyer. „Aus diesem Grund verfügt Puerto Rico über eine einzigartige Geographie für die Erforschung atmosphärischer Veränderungen.“

Die drohende Besorgnis über die globale Erwärmung hat die Notwendigkeit für Meteorologen, Dürreereignisse in der Karibik besser zu verstehen und die Überwachung der Feuchtigkeitsbedingungen in der Region zu verbessern, nur noch verstärkt.

„Eine Erwärmung des Planeten führt dazu, dass insgesamt mehr Feuchtigkeit in der Atmosphäre verfügbar ist, was bedeutet, dass die Art kurzfristiger Niederschlagsereignisse, die in der Karibik üblich sind, an Intensität zunehmen wird“, sagte Ramseyer. „Mittlerweile nehmen die Ausmaße der Dürren zu, sodass der Klimawandel beide Extreme verändert.“

Ramseyer, der in diesem Jahr dazu beitrug, Virginia Tech die Mitgliedschaft in der University Corporation for Atmospheric Research zu sichern, sagte, die Entwicklung klarerer Kriterien für Blitzdürrebedingungen sei ein wichtiger erster Schritt zur Bewältigung der Infrastrukturherausforderungen, denen karibische Gemeinden wahrscheinlich gegenüberstehen.

„Das wichtigste aktuelle und zukünftige Problem für die Karibik besteht darin, einen Weg zu finden, Niederschläge erfolgreich einzufangen und langsam abzuleiten, um Verdunstungsverluste zu mildern“, sagte Ramseyer. „Puerto Rico und die gesamte Karibik stehen vor Herausforderungen bei der Wasserinfrastruktur, die angegangen werden müssen, um diesen Trends gerecht zu werden.“

Tom Crawford, Vorsitzender der Geographieabteilung, sagte, Ramseyers Artikel spiegele die Nutzung großer Datenmengen zur Bewältigung klimatischer und meteorologischer Herausforderungen wider.

„Dr. Ramseyers Forschung nutzt fortschrittliche Computer- und Geodatenwissenschaften, um einen wesentlichen Beitrag zum Problem von Sturzdürren und Niederschlagsschwankungen im Allgemeinen zu leisten“, sagte Crawford. „Zusätzlich zu seinem Einfluss auf die Forschung schult sein Kurs über Klimadatenanalyse und -programmierung die nächste Generation von Forschern in modernsten Computertechniken, die auf das sich ändernde Klima angewendet werden.“

Ramseyer plädiert für zusätzliche Forschung zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen plötzlichen Dürreereignissen und wirtschaftlichen Verlusten und dafür, wie künftige Dürreereignisse besser an Interessengruppen und Gemeinden kommuniziert werden können.