Klimawandel beeinflusst Wasserkreislauf

Ob die Klimaerwärmung zu mehr Verdunstung und mehr Niederschlag führt, wurde in den letzten Jahren heiß diskutiert. Eine Studie mit TU Wien-Beteiligung untersuchte diesen Effekt nun mit Satellitendaten.

Man kennt den Effekt aus dem eigenen Garten: In der Nacht ist der Rasen nass, doch kaum kommt die Sonne heraus kann die erwärmte Luft mehr Feuchtigkeit aufnehmen und der Tau verdunstet. Dementsprechend würde man auch erwarten, dass durch die Klimaerwärmung feuchte Böden und Ozeane mehr Wasser an die Luft abgeben. In einer Studie, erschienen im Journal „Nature Climate Change“, werden nun Klimadaten aus über drei Jahrzehnten präsentiert. In nördlichen Regionen steigen Verdunstung und Niederschlag tatsächlich an, im Süden kann man diesen Effekt noch nicht nachweisen. Auf der Südhalbkugel, so zeigt die Studie, wird die Dynamik der kontinentalen Verdunstung von den Wetterphänomenen „El Niño“ und „La Niña“ dominiert.

Mehr Regen durch wärmeres Klima?

Dass es einen Klimawandel gibt und die globale Temperatur steigt, ist in Fachkreisen heute unbestritten. Die konkreten Auswirkungen dieses Prozesses sind aber nach wie vor schwer einzuschätzen. Zu den besonders intensiv diskutierten Punkten gehört die Frage, ob und an welchen Orten es durch den Klimawandel zu einem verstärkten Auftreten von Unwettern oder Dürren kommen kann.

„Wenn die Luft wärmer wird und mehr Wasser aufnimmt, dann kommt es theoretisch auch zu intensiveren Niederschlägen und schwereren Stürmen“, sagt Wouter Dorigo vom Department für Geodäsie und Geoinformation der TU Wien. Größere Mengen an Feuchtigkeit werden innerhalb kürzerer Zeit in die Luft abgegeben und kehren als Regen wieder zurück. Der Wasserkreislauf wird beschleunigt und er wird intensiver. Dieser Effekt bewirkt, dass feuchte Regionen noch feuchter werden, und trockene Gebiete noch mehr austrocknen.

Die nun zusammengestellten Daten zeigen, dass die Verdunstung über einem Großteil der Landmasse in der Zeit von 1980 bis 2011 tatsächlich signifikant angestiegen ist. Allerdings gibt es einzelne Zeitabschnitte, in denen die Verdunstung sogar zurückging – etwa in den Jahren nach 2000. „Daraus sollte man aber nicht schließen, dass die Verdunstung insgesamt rückläufig ist“, sagt Wouter Dorigo.

El Niño und La Niña

Weltweit betrachtet wird die Verdunstung auf den Landmassen entscheidend vom Wetterphänomen „El Niño“ geprägt: Meeresströmungen in den tropischen Regionen des Pazifik ändern sich, das hat einen Einfluss auf den Niederschlag und dadurch auch auf die Feuchtigkeit der Kontinente. Wenn die Böden trocken sind, können sie trotz höherer Temperaturen kein Wasser an die Atmosphäre abgeben. „Durch El Niño sinkt die Verdunstung über Australien, dem südlichen Afrika und dem Osten Südamerikas“, erklärt Wouter Dorigo. Das Gegenteil geschieht beim umgekehrten Wetterphänomen, das „La Niña“ genannt wird.

Rückgänge in der kontinentalen Verdunstung, die in den letzten Jahren beobachtet wurden, lassen sich durch Übergänge zwischen El Niño und La Niña erklären. In der aktuellen Studie wurden nun erstmals auch Daten der Jahre nach 2007 berücksichtigt. In den Regionen, die von El Niño und La Niña wenig betroffen sind – etwa in unseren nördlichen Breiten – ist die Zunahme der kontinentalen Verdunstung durch die Klimaerwärmung deutlich zu beobachten. Die Rate der Zunahme passt zu den Erwartungen, die sich aus der globalen Erwärmung ergeben.

Satellitendaten für die Klimaforschung

Für solche globalen Studien ist es notwendig, Daten auf der ganzen Welt zu erheben – unter anderem über die Feuchtigkeit der Böden. Mit Bodenmessungen vor Ort könnte man freilich niemals den ganzen Globus abdecken, daher greift man heute auf Satellitenmessungen zurück. Mit Mikrowellenstrahlung tasten die Satelliten die Erdoberfläche ab, durch mathematische Modelle und mit Hilfe großer Datenbanken mit den gesammelten Informationen der vergangenen Jahre lässt sich daraus dann die lokale Feuchtigkeit des Bodens berechnen.

Das Department für Geodäsie der TU Wien bereitete diese Daten auf, sie wurden dann mit anderen Bodenfeuchtedaten verglichen, um ein verlässliches Gesamtbild zu erhalten. An der Studie, die nun in Nature Climate Change veröffentlicht wurde, war auch eine Reihe anderer Forschungseinrichtungen beteiligt, koordiniert wurde das Forschungsprojekt von der University of Bristol (Großbritannien).

Rückfragehinweis:
Dr. Wouter Dorigo
Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung
Technische Universität Wien
Gusshausstraße 25-29, 1040 Wien
T: +43-1-58801-12243
Mobil: +43-650-7426622
wouter.dorigo@tuwien.ac.at

Aussender:
Dr. Florian Aigner
Büro für Öffentlichkeitsarbeit
Technische Universität Wien
Operngasse 11, 1040 Wien
T: +43-1-58801-41027
florian.aigner@tuwien.ac.at

Weitere Informationen:

http://www.nature.com/nclimate/journal/vaop/ncurrent/full/nclimate2068.html Originalpublikation