A3 Störungen des Wasserkreislaufs

Thema

Der Klimawandel verstärkt den globalen Wasserkreislauf vor allem dadurch, dass er die Fähigkeit der Atmosphäre erhöht, Wasserdampf zu speichern – um etwa 7 % pro Grad Celsius Temperaturanstieg. Eine feuchtere Atmosphäre kann unter den richtigen Bedingungen intensivere Regenfälle hervorrufen, was jedoch nicht zwangsläufig bedeutet, dass es häufiger regnet. Gleichzeitig kann die Erwärmung Trockenperioden in bestimmten Regionen verlängern. Der Wasserkreislauf verschiebt sich somit hin zu gegensätzlichen Extremen: intensiveren Regenfällen und längeren Dürren. Überschreiten diese Veränderungen die Bandbreite der historischen Schwankungen, werden sie zu hydrologischen Störungen, die die Intensität, Häufigkeit oder räumliche Verteilung des Wassers verändern.

Eine solche Störung ist die Zunahme extremer Regenfälle. Ein wachsender Anteil des Gesamtniederschlags konzentriert sich möglicherweise auf kurze, intensive Episoden, anstatt sich gleichmäßig über die Zeit zu verteilen. Dies erhöht das Hochwasserrisiko und verringert den Anteil des Wassers, der von den Einzugsgebieten gespeichert oder genutzt werden kann, da ein erheblicher Teil schnell als Oberflächenabfluss abfließt.

Eine weitere Störung sind anhaltende Dürren und mehrjährige Megadürren. In subtropischen Regionen können diese Probleme durch Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation verstärkt werden, darunter die Ausdehnung der Hadley-Zelle und die Verlagerung subtropischer Hochdruckgebiete. Die mit diesen Regionen verbundene absinkende Luft hemmt die Niederschlagsbildung, sodass ihre Verlagerung Trockenperioden auf zuvor weniger exponierte Gebiete ausdehnen und zu längeren Trockenperioden beitragen kann.

Auch regionale Monsune können sich verändern. Ihr Verhalten hängt maßgeblich vom Temperaturunterschied zwischen Kontinenten und Ozeanen sowie von der in der Atmosphäre verfügbaren Feuchtigkeit ab. Veränderungen dieses Temperaturgradienten können die Monsunzirkulation beeinflussen, während eine Atmosphäre mit höherem Wasserdampfgehalt mehr Feuchtigkeit für Niederschläge bereitstellt. Diese Kombination kann sowohl die Intensität als auch die zeitliche Verteilung der Monsunregen verändern, mit erheblichen Folgen für die von ihnen abhängigen Regionen.

Eine vierte Störung ist mit dem Rückgang von Gebirgsgletschern verbunden. Diese Gletscher speichern Wasser und geben es saisonal ab, wodurch sie zur Regulierung des Abflusses zahlreicher Einzugsgebiete beitragen, darunter jene in den Anden und Asien. Mit abnehmendem Volumen schwächt sich diese Regulierungsfunktion ab. Der Wassereintrag kann während starker Schmelzperioden vorübergehend ansteigen, nimmt aber anschließend mit dem Schrumpfen der Gletscherreserven wieder ab. Dadurch wird die Süßwasserversorgung stärker von Niederschlagsschwankungen abhängig und anfälliger für deren Auswirkungen.

Diese Veränderungen sind nicht völlig unabhängig voneinander. Erhöhter Wasserdampfgehalt kann intensivere Niederschläge und Konvektion fördern, während die mit der Konvektion verbundene Wärmefreisetzung und -verteilung die großräumige atmosphärische Zirkulation beeinflusst. Veränderungen der Zirkulation können wiederum Regionen verändern, in denen Niederschläge, Dürren und Monsunsysteme vorherrschen. Dies führt zu einer Wechselwirkung zwischen Luftfeuchtigkeit, Niederschlag und atmosphärischer Zirkulation, die komplexe und nichtlineare regionale Reaktionen hervorrufen kann. Insgesamt bedeutet die Intensivierung des Wasserkreislaufs nicht einfach nur mehr verfügbares Wasser. Extreme Regenfälle können große Wassermengen in zu kurzen Zeiträumen konzentrieren, um effektiv gespeichert zu werden, während anhaltende Dürren, Monsunstörungen und der Verlust von Gletscherreserven die Wasserversorgung in anderen Perioden verringern oder unberechenbarer machen können. Der Klimawandel kann daher gleichzeitig sowohl Wasserüberschüsse als auch Wasserdefizite verstärken, wodurch die Verfügbarkeit von Süßwasser gerade in den Regionen, die am stärksten von der Stabilität des Wasserkreislaufs abhängig sind, unregelmäßiger und unzuverlässiger wird.

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