Pressemitteilung vom 23. April 2018

Klimawandel verschärft Dürren in Europa

UFZ-Forscher modellieren Auswirkungen des globalen Temperaturanstiegs

Die globale Klimaerwärmung wird das Problem der Dürren in Europa verschärfen - Dürren werden länger dauern, mehr Flächen und damit mehr Menschen betreffen. Erwärmt sich die Erde um drei Grad Celsius, werden Extremereignisse wie die Dürre im Jahr 2003 künftig in weiten Teilen Europas der Normalzustand sein. Das schreibt ein von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) koordiniertes internationales Autorenteam im Wissenschaftsmagazin Nature Climate Change. Die Forscher haben erstmals beschrieben, wie sich ein globaler Temperaturanstieg von ein bis drei Grad Celsius europaweit auf die Ausbreitung und die Dauer von Dürren auswirken kann.

Bei einem Klimaszenario von drei Grad Erwärmung würde der Wassergehalt im Boden bis zu einer Tiefe von zwei Metern um 35 Millimeter zurückgehen. Das bedeutet  ein Wasserdefizit von 35.000 Kubikmeter Wasser auf einem Quadratkilometer. Symbolisch in die Landschaft projiziert, würde dieses Wasserdefizit einem Wasserspeicher von 3,5 m Höhe und 100 m Breite und Länge pro Quadratkilometer entsprechen. Foto: Peisker, fotolia; Bildmontage: Martin Schrön, UFZ
Bei einem Klimaszenario von drei Grad Erwärmung würde der Wassergehalt im Boden bis zu einer Tiefe von zwei Metern um 35 Millimeter zurückgehen. Das bedeutet ein Wasserdefizit von 35.000 Kubikmeter Wasser auf einem Quadratkilometer. Symbolisch in die Landschaft projiziert, würde dieses Wasserdefizit einem Wasserspeicher von 3,5 m Höhe und 100 m Breite und Länge pro Quadratkilometer entsprechen.
Foto: Peisker, fotolia; Bildmontage: Martin Schrön, UFZ

Sollte die globale Erwärmung um drei Grad steigen, wird sich die Fläche der Dürregebiete in Europa im Vergleich zum Referenzzeitraum 1971 bis 2000 von 13 auf 26 Prozent verdoppeln. Das zeigen die Modellierungen des Autorenteams, an dem sich neben dem UFZ Wissenschaftler aus den USA, den Niederlanden und Großbritannien beteiligten. Gelingt es, wie im Pariser Klimaschutzabkommen festgehalten, die Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius zu begrenzen, werden Dürreregionen in Europa 19 Prozent der Fläche einnehmen. Mit Ausnahme von Skandinavien werden die größten Dürreereignisse zudem drei bis viermal länger dauern als bisher. Bis zu 400 Millionen Menschen könnten dann davon betroffen sein.

Negative Folgen sind vor allem für die Region rund um das Mittelmeer zu erwarten, wo sich Dürregebiete im extremsten Fall von 28 Prozent der Fläche im Referenzzeitraum auf 49 Prozent der Fläche ausbreiten könnten. Auch die Anzahl der Dürremonate pro Jahr würde in Südeuropa deutlich zunehmen: "Bei einer Drei-Grad-Erwärmung gehen wir von 5,6 Dürremonaten pro Jahr aus; bislang lag die Zahl bei 2,1 Monaten. Für einige Teile der iberischen Halbinsel prognostizieren wir sogar mehr als sieben Dürremonate", sagt UFZ-Hydrologe Dr. Luis Samaniego, einer der beiden Hauptautoren der Studie. Sein Kollege Dr. Stephan Thober, der als zweiter Hauptautor die Studie mitverfasst hat, ergänzt: "Drei Grad Erwärmung bedeuten außerdem, dass der Wassergehalt im Boden bis zu einer Tiefe von zwei Metern um 35 Millimeter zurückgeht. Das heißt mit anderen Worten, dass auf einem Quadratkilometer 35.000 Kubikmeter Wasser nicht mehr zur Verfügung stehen". Das entspricht in etwa dem Wasserdefizit, das während der Dürreperiode im Sommer 2003 in weiten Teilen Europas geherrscht hat. Dürreereignisse dieser Intensität und Ausbreitung könnten also bei einer Erderwärmung von drei Grad künftig doppelt so häufig eintreten und in weiten Teilen Europas zum Normalzustand werden; künftige Dürren würden diesen Normalzustand bei weitem übertreffen; die Auswirkungen auf Zivilgesellschaft und Wirtschaft wären gravierend.

Steige die Erderwärmung dagegen lediglich um 1,5 Grad Celsius, seien jährlich nur 3,2 Dürremonate in der Mittelmeerregion zu erwarten und ein Rückgang des Bodenwassers um acht Millimeter.  

Nicht ganz so gravierend wie die Mittelmeerregion sind laut UFZ-Wissenschaftlern die anderen Regionen in Europa betroffen, selbst wenn die Temperatur um drei Grad Celsius zulegt. "In den atlantischen, kontinentalen und alpinen Regionen vergrößern sich Dürregebiete um weniger als zehn Prozentpunkte der Gesamtfläche", erläutert Mathematiker Stephan Thober. Im Baltikum und in Skandinavien würden die durch die Erwärmung ausgelösten stärkeren Niederschläge sogar dazu führen, dass sich das Dürregebiet um rund drei Prozentpunkte verkleinere. Auch für Deutschland hätte die Erwärmung nur vergleichsweise geringe Folgen, mit einer Einschränkung: "Auch hier würden die Sommer künftig trockener als bislang", sagt Thober.

Die UFZ-Forscher betonen auch, dass der Mensch auf die zu erwartende Ausbreitung der Dürren reagieren kann. "Die Auswirkungen der globalen Erwärmung können teilweise mit technischen Anpassungen gemindert werden. Diese sind jedoch kostspielig", sagt Samaniego. Der sicherere Weg wäre, die Klimaschutzziele des Pariser Abkommens umzusetzen und damit die negativen Auswirkungen auf Bodendürren in Europa einzudämmen.

Die Studie wurde hauptsächlich vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) über das HOKLIM-Projekt (www.ufz.de/hoklim, Förderkennzeichen 01LS1611A), im Rahmen der Bekanntmachung "Förderung erweiterter und verbesserter wissenschaftlicher Grundlagen für den IPCC-Sonderbericht zu 1,5 C globale Erwärmung (SR1.5)" gefördert. Das Projekt HOKLIM wurde u.a. im Rahmen des Copernicus Climate Change Service (http://edge.climate.copernicus.eu/) durchgeführt, das gemeinsam mit dem Copernicus Atmosphere Monitoring Service vom Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) im Auftrag der Europäischen Kommission koordiniert wird.

Publikation:
L. Samaniego, S. Thober, R. Kumar, N. Wanders, O. Rakovec, M. Pan, M. Zink, J. Shef?eld, E. F. Wood, and A. Marx (2018): Anthropogenic warming exacerbates European soil moisture droughts. Nature Climate Change http://dx.doi.org/10.1038/s41558-018-0138-5


Weitere Informationen

Dr. Luis Samaniego
UFZ-Department Hydrosystemmodellierung
luis.samaniego@ufz.de

Dr. Stephan Thober
UFZ-Department Hydrosystemmodellierung
stephan.thober@ufz.de

UFZ-Pressestelle

Susanne Hufe
Telefon: +49 341 235-1630
presse@ufz.de


Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg mehr als 1.100 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.

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Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit 37.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 4 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

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