Dürren in Deutschland

Die wärmeren Temperaturen des globalen Klimawandels verstärken den Wasserkreislauf, Verdunstung und Niederschlag nehmen zu. Aber auch Extremereignisse wie Starkregen, Hochwasser, Trockenperioden und Dürren häufen und intensivieren sich. Wie passt das zusammen? Einfache physikalische Betrachtungen zeigen, welche Faktoren hauptsächlich die Stärke des Wasserkreislaufs im Erdsystem regulieren und wie dies die Wasserverfügbarkeit auf dem Festland bestimmt. Damit lassen sich die beobachteten Änderungen der Wasserbilanz in Deutschland interpretieren und dessen zunehmende Trockenheit erklären. 

Die letzten Jahre zeigten in Deutschland außergewöhnlich warme und trockene Sommermonate, die allgemein dem globalen Klimawandel zugeschrieben werden. Aber es gab auch Starkregen, Unwetter und Hochwasser, wie die Katastrophe im Ahrtal. Wie kann es sein, dass der globale Klimawandel sowohl die Dürren verstärkt als auch die Zeiten des Wasserüberschusses? 

Was auf den ersten Blick widersprüchlich aussieht, kann man recht einfach physikalisch erklären. Dazu sehen wir uns zuerst an, wie der Wasserkreislauf in die Arbeitsweise des Erdsystems eingebunden ist, bevor wir dies auf den globalen Klimawandel anwenden und die Änderungen der Wasserbilanz in Deutschland interpretieren.  

Um Dürren, Starkregen und andere Aspekte von hydrologischen Extremen zu verstehen, verbinden wir diese Prozesse mit den Hauptakteuren des Wasserkreislaufs, dem Niederschlag und der Verdunstung. Niederschlag ist einfach wahrzunehmen und gut zu beobachten, auch wenn er räumlich und zeitlich sehr variabel ist. Die Verdunstung hingegen geht schleichend und kontinuierlich voran, ohne dass wir sie bewusst wahrnehmen. Sie entzieht dem Boden das Wasser und bringt es zurück in die Atmosphäre: Der Boden trocknet aus. Vegetation spielt dabei eine wichtige Rolle, da sie mit ihren Wurzelsystemen Wasser aus tieferen Bodenschichten für die Verdunstung entziehen kann – etwas, was blanker Boden oder asphaltierte Flächen nicht leisten können. 

Eine Trockenperiode ist eine Phase ohne Niederschlag, in der Verdunstung nur dann stattfinden kann, wenn Bodenwasser verfügbar und erreichbar ist. Der Wasserkreislauf wird extremer, wenn diese beiden Flüsse stärker aus der Balance kommen – also wenn Niederschläge sich verstärken, Perioden des Niederschlags kürzer und der Trockenheit intensiver und länger werden. Warum aber wird der Wasserkreislauf mit dem Klimawandel variabler und extremer? All diese Fragen beantwortet der unten verlinkte Überblicksartikel von Axel Kleidon in der aktuellen Ausgabe von „Physik in unserer Zeit“.

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