Temperatur und Niederschlagskarten der der Nordhalbkugel Wo die Dürren der Zukunft drohen

Mit dem Klimawandel kommen die Wetterextreme. Sommerliche Dürren werden in den nächsten Jahrzehnten häufiger eintreffen. Welche Regionen wie stark betroffen sind, zeigen Modellrechnungen von Forschern des Alfred-Wegener-Institutes.

Bremerhaven – Wenn es um die globale Erwärmung geht, spielen Dürren eine große Rolle. Die Hitze- bzw. Trockenereignisse zerstören Ernten, können die Flora nachhaltig schädigen und Tier- und Menschenleben kosten. Das Auftreten einer Dürre hängt im Wesentlichen von drei Faktoren ab:

• erstens von der Lufttemperatur – je wärmer die Luft ist, desto mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen, was theoretisch zu mehr Verdunstung führt,

• zweitens von den zumeist fehlenden Niederschlägen

• und drittens von der Menge an Feuchtigkeit, die an der Erdoberfläche verdunstet.

„Alle drei Parameter werden in der neuesten Generation globaler Klimamodelle deutlich besser dargestellt als in Vorgängermodellen“, sagt Daniel Balting, Klimaforscher am Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI). „Unser Ziel war es deshalb, mithilfe der so genannten CMIP6-Modelle zu untersuchen, inwiefern sich diese Faktoren und damit auch die Dürrehäufigkeit auf der Nordhalbkugel verändern. Dazu haben wir drei Erwärmungsszenarien betrachtet, bei denen sich die Welt bis zum Ende dieses Jahrhunderts im Mittel um etwa 1,8 °C, 2,7 °C oder um etwa 4,4 °C erwärmt“, erklärt der Erstautor der aktuellen Studie.

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Die verwendeten Erwärmungsszenarien gehören zu den so genannten gemeinsamen sozioökonomischen Entwicklungspfaden (Shared Socioeconomic Pathways, SSPs), die globale gesellschaftliche, demographische und ökonomische Entwicklungen abbilden. Klimamodellierende rund um den Globus nutzen diese SSPs als Antriebsdaten für Klimasimulationen. Für die neue Studie wurden Modellläufe analysiert, die drei verschiedene Entwicklungen aufgreifen:

• ein Pfad mit früher, wirksamer Klimapolitik und geringen Treibhausgasemissionen (SSP1-2.6),

• eine Zukunft mit einer verzögerten Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen und mittleren Emissionen (SSP 2-4.5)

• sowie eine mögliche Welt mit hoher Industrialisierung, fehlenden Klimaschutzmaßnahmen und entsprechend hohen Emissionen (SSP5-8.5).

Heiß und trocken – Forscher erwarten mehr Dürren

Die Simulationsergebnisse zeigen einen klaren Trend. „Je mehr Treibhausgase freigesetzt werden, desto heißer werden die Sommer. Selbst im Szenario mit mittleren Emissionen prognostizieren die Klimamodelle einen Temperaturanstieg von 3 bis 5 °C für die subtropischen und mittleren Breiten der Nordhalbkugel. Besonders warm wird es dann im Mittelmeerraum, im zentralen Nordamerika, in Teilen Grönlands und Sibiriens sowie in großen Gebieten Zentralasiens“, berichtet Balting.

Parallele Entwicklungen sehen die Forscher in den Niederschlagsmustern. Am kleinsten fallen die Veränderungen im Szenario mit niedrigen Emissionen aus. Die entsprechenden Klimasimulationen zeigen mehr Niederschläge im Gebiet der Sahara sowie im Norden Asiens, in Alaska und an der Ostküste Nordamerikas. Einen deutlichen Rückgang der Niederschläge prognostizieren die Modelle dagegen für das zentrale Nordamerika sowie für große Teile des Mittelmeerraumes. „Das Ausmaß der Niederschlagsextreme wird sich mit zunehmender Erwärmung verstärken und immer größere Gebiete betreffen“, sagt AWI-Klimaforscherin und Ko-Autorin Dr. Monica Ionita. „Den Modellergebnissen zufolge werden sich Menschen und Natur in Mittelamerika, in großen Teilen Europas und Zentralasiens sowie in Nordafrika auf deutlich weniger Regen einstellen müssen als sie es bislang gewohnt sind.“

Zunehmen wird im Zuge der Erwärmung auch die Verdunstung, weshalb die Forscher einen deutlichen Anstieg der Dürrehäufigkeit in den am stärksten betroffenen Gebieten vorhersagen.

Die Ergebnisse lassen zudem die Schlussfolgerung zu, dass sich die Trockenzonen der Subtropen künftig Richtung Norden ausbreiten und Natur und Mensch vor enorme Herausforderungen stellen werden.

Mitteleuropa

Schlüsselmonat April entscheidet über Dürre im Sommer

Die Aussichten für Mitteleuropa

Für Mitteleuropa sagen die Klimasimulationen nur dann eine Zunahme der Dürrehäufigkeit voraus, wenn die Treibhausgasemissionen auf sehr hohem Niveau verharren. „Dieses Teilergebnis ist jedoch mit Vorsicht zu betrachten“, gibt Balting zu bedenken. Auch die neueste Generation globaler Klimamodelle hat noch Schwierigkeiten, die tatsächlich beobachteten Dürren in Mitteleuropa realitätsgetreu abzubilden. Sie würden diese eher unterschätzen. „Wir gehen deshalb davon aus, dass die Modelle auch bei ihren Berechnungen zur künftigen Dürrehäufigkeit eher zu kleine Werte für Mitteleuropa ausgeben“, sagt der Wissenschaftler.

Best-Case-Szenarien für Niederschlag und Temperatur (SSP1-2.6, bzw. ein globaler Temperaturanstieg von höchstens 1,8 °C)

• Karte zur Entwicklung der mittleren Niederschlagsmenge (SSP1-2.6)
  Hier ist der stärkste Niederschlagsverlust -20 mm statt -78 mm bei SSP5-8.5

• Karte zur Entwicklung der mittleren Temperatur (SSP1-2.6)
  Hier ist die höchste Temperaturänderung ein Anstieg von etwa 4 °C statt 8,7 ° bei SSP5-8.5

Und zum Vergleich, die beiden Worst-Case-Szenario-Karten in groß:

• Entwicklung der mittleren Niederschlagsmenge (SSP5-8.5)

• Karte zur Entwicklung der mittleren Temperatur (SSP5-8.5)

Originalpublikation: Daniel Balting, Amir Agha Kouchak, Gerrit Lohmann & Monica Ionita (2021): Northern hemisphere drought risk in a warming climate. npj Climate and Atmospheric Science, npj Climate and Atmospheric Science volume 4, Article number: 61 (2021); DOI: 10.1038/s41612-021-00218-2

* S. Werner, Alfred-Wegener-Institut Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, 27570 Bremerhaven

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