von Martin Auer
Anmerkung; Seit dem Erscheinen dieses Beitrags haben Untersuchungen der internationalen Studiengruppe World Weather Attribution gezeigt, dass Unwetterkatastrophen wie die von Mitte September in Zentraleuropa durch den menschengemachten Klimawandel doppelt so wahrscheinlich geworden sind. (Siehe diesen Beitrag).
„Es gibt drei häufige Fehler bei der Berichterstattung über Wetterextreme: 1. den Klimawandel als Ursache des Ereignisses ignorieren; 2. das Ereignis dem Klimawandel zuschreiben, ohne Belege dafür vorzulegen; 3. den Klimawandel als einzige Ursache des Extremwetterereignisses bezeichnen.“
Das schreiben die beiden Klimaforscher:innen Friederike Otto vom Imperial College London und Ben Clarke von der University of Oxford in einem Leitfaden für Journalist:innen.1 Beide sind Expert:innen für die Zuordnung von Wetterereignissen zum Klimawandel.
Welchen Einfluss der Klimawandel auf ein bestimmtes Extremwetterereignis hat, lässt sich immer nur mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit feststellen. Und auch nicht aus dem Handgelenk. Mit der Zuordnung von Wetterereignissen zum Klimawandel befasst sich eine eigene Wissenschaftsrichtung, die Attribution Studies, und die ist erst 20 Jahre alt.
Wie kann man den Einfluss des Klimawandels feststellen?
Die erste Studie zur Attribution eines Extremwetterereignisses wurde 2004 veröffentlicht und befasste sich mit der Hitzewelle von 2003 in Westeuropa, die rund 70.000 Menschenleben forderte.
Die Forscher:innen machten das so: Zuerst simulierten sie das momentane Klima — das durch menschliches Zutun ja bereits deutlich erwärmt ist — viele tausend Mal. Sie ließen, vereinfacht gesagt, auf den Computern immer und immer wieder dieselben Klimamodelle mit ganz leicht veränderten Ausgangsbedingungen durchlaufen. Dabei zählten sie die Hitzewellen, die so extrem waren wie das Ereignis von 2003. Es zeigte sich, dass es auch in einer erwärmten Welt ein sehr seltenes Ereignis war.
Zweitens simulierten sie das Klima, wie es ohne die menschengemachten Emissionen an Treibhausgasen oder Aerosolen aussähe. Das ist möglich, da die Menge der Treibhausgase in der Atmosphäre, die vor allem auf das Verbrennen fossiler Energieträger zurückzuführen sind, gut bekannt ist. Dann wurden wieder die extremen Hitzewellen in einer unveränderten, nicht aufgeheizten Atmosphäre gezählt. Ihre Zahl war wesentlich niedriger — Eine derartige Hitzewelle in Westeuropa war sogar so selten, dass sie ohne menschliches Zutun beinahe unmöglich gewesen wäre.
Zusätzlich simuliert man inzwischen auch das Klima aufgrund historischer Daten für verschiedene Zeiten, um zu sehen, wie sich die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Ereignisses im Lauf der Zeit verändert hat.
Foto: Martin Auer
Wie wirkt sich der Klimawandel auf Starkregenfälle aus?
Extreme Regenfälle sind aufgrund des menschengemachten Klimawandels sowohl häufiger, als auch intensiver geworden, besonders in Europa, großen Teilen Asiens und Nordamerika. Wie läßt sich das erklären? Eine wärmere Atmosphäre kann mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Wenn es wärmer ist, bewegen sich Wassermoleküle schneller und sind daher mit größerer Wahrscheinlichkeit im gasförmigen statt im flüssigen Zustand. Mit 1 Grad höherer Temperatur kann die Luft 7 Prozent mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Und wenn es regnet, kommt in einer wärmeren Atmosphäre natürlich mehr Wasser wieder herunter.
Laut dem IPCC-Bericht von 2022 war bei einer Erderhitzung von gut 1 Grad ein Starkregen an einem beliebigen Ort der Erde, der früher nur einmal in zehn Jahren auftrat, im Durchschnitt um 6,7 Prozent feuchter und um 30 Prozent wahrscheinlicher: Das heißt, statt einmal alle zehn Jahre trat er 1,3 Mal in zehn Jahren auf. Der Weltklimarat warnte eindrücklich vor den Folgen: In den vergangenen drei Jahrzehnten sei die Zahl der Überschwemmungen in Europa so hoch gewesen wie seit 500 Jahren nicht mehr, die wirtschaftlichen Schäden infolge von Hochwasserereignissen seien stark gestiegen. Und für die Zukunft rechnete der IPCC mit noch höheren Flutrisiken für den Kontinent. Inzwischen ist bereits über einen Zeitraum von mehr als einem Jahr die globale Durchschnittstemperatur um 1,5 Grad höher gewesen als vor dem Industriezeitalter.
Kombiniert man beobachtete Niederschlagstrends und die Ergebnisse von Attributionsstudien, dann lässt sich für folgende Weltgegenden mit Sicherheit sagen, dass niederschlagsbasierte Überschwemmungen durch den Klimawandel zugenommen haben: Europa, der größte Teil Asiens, Nordaustralien, das zentrale und östliche Nordamerika, der Nordosten von Südamerika und das südliche Afrika. Hingegen lassen sich (bislang) keine gesicherten Aussagen treffen zu Veränderungen in großen Teilen Afrikas, Australiens und Asiens sowie Süd- und Mittelamerikas.
Wie wahrscheinlich waren die Überschwemmungen des Sommers 2021?
Zu den Überschwemmungen in Europa im Juli 2021, von denen auch Österreich betroffen war, die aber Deutschland mit 184 Todesopfern und Belgien mit 38 Todesopfern am schwersten trafen, konnten die Wissenschaftler:innen von World Weather Attribution schon im August einen Schnell-Report vorlegen, zu dem 39 Wissenschaftler:innen aus Deutschland, Belgien, den Niederlanden, der Schweiz, Frankreich, Luxemburg, USA und Großbritannien beitrugen.2 Die endgültige, begutachtete Studie wurde dann erst 2023 veröffentlicht.3
Die Forscher;innen kamen zu den folgenden Feststellungen:
Der Klimawandel hat die Intensität der maximalen eintägigen Niederschlagsereignisse im Sommer in dieser großen Region [zwischen den nördlichen Alpen und den Niederlanden] um etwa 3 bis 19 % erhöht, verglichen mit einem globalen Klima, das 1,2 °C kühler ist als heute. Für das zweitägige Ereignis ist der Anstieg ähnlich. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein solches Ereignis heute eintritt, hat sich im Vergleich zu einem 1,2 °C kühleren Klima für das 1-Tages-Ereignis in der großen Region um einen Faktor zwischen 1,2 und 9 erhöht. Für das 2-Tages-Ereignis ist der Anstieg noch einmal ähnlich.
Zusammenfassend zeigen unsere Ergebnisse, dass die Erkennung extremer Niederschlagstrends auf lokaler Ebene durch die Variabilität erschwert wird. Betrachtet man jedoch solche Ereignisse im größeren westeuropäischen Raum, sind signifikante Trends erkennbar, die dem vom Menschen verursachten Klimawandel zuzuschreiben sind, auch wenn wir nicht vorhersagen können, wo genau diese Ereignisse auftreten. Alle verfügbaren Beweise zusammen, einschließlich physikalischer Erkenntnisse, Beobachtungen in einer größeren Region und verschiedener regionaler Klimamodelle, geben Anlass zu großer Gewissheit, dass der vom Menschen verursachte Klimawandel die Wahrscheinlichkeit und Intensität eines solchen Ereignisses erhöht hat und diese Veränderungen in einem sich schnell erwärmenden Klima anhalten werden.4
Wann wird ein Naturereignis zur Naturkatastrophe?
Ob ein Starkregen aber zu einem katastrophalen Hochwasser führt, hängt nicht nur von der Regenmenge ab. Die „Vulnerabilität“, die Verwundbarkeit einer Gesellschaft und der von ihr geschaffenen Umwelt sind bestimmend, ob ein Naturereignis zur Naturkatastrophe wird.
Expert:innen des „National Hub Biodiversität und Wasser“ haben dazu anlässlich der verheerenden Überschwemmung in Südost-Österreich, Slowenien und Kroatien im letzten Sommer einen Fachartikel veröffentlicht.5 In natürlichen Systemen treten Flüsse einmal pro Jahr oder alle zwei Jahre über die Ufer. Haben sie genügend Raum, so können Moore, Feuchtwiesen und den fluss begleitende Aulandschaften das Wasser wie ein Schwamm aufnehmen und nach und nach wieder abgeben, auch in trockeneren Zeiten. Die Versiegelung von Flächen verhindert, dass Niederschlagswasser vom Boden aufgenommen wird. Großflächige Abholzungen und unsachgemäße landwirtschaftliche Bodenbewirtschaftung verringern das natürliche Wasserrückhaltevermögen des Bodens. Flussbegradigungen und Dämme verkürzen Fließgewässer. Hohe Pegelstände erreichen früher die flussabwärts gelegenen Gebiete. Bebauung von Flächen, die von Natur aus überschwemmungsgefährdet sind, erhöht das Risiko von Schäden.
Foto: Welleschik, via Wikimedia Commons, CC BY-SA
Beton ist kein guter Hochwasserschutz
Um künftige Gefahr von Hochwasserkatastrophen zu verringern, sind einerseits verstärkte Maßnahmen zum Klimaschutz notwendig. Andererseits muss der Gefahr mit naturbasierten Lösungen entgegengewirkt werden, also der Wiederherstellung von gesunden Fluss-Ökosystemen, durch eine Raumplanung, die Hochwasserrisiken mit einbezieht, und ein Ende des Zubetonierens und die Entsiegelung unnötig verbauter Flächen. Technischer Hochwasserschutz wie Deiche, Dämme und Rückhaltebecken sollten auf den Schutz von Siedlungen und Infrastruktur beschränkt werden.
Die jüngsten Ereignisse zeigen, wie wichtig es ist, dass die Klimabewegung intensiv Wissen verbreitet und die Bevölkerung für Klimaschutz und Biodiversitätsschutz mobilisiert.
1Ben Clarke, Friederike Otto (o.J.): Über Extremwetter und den Klimawandel berichten. https://www.worldweatherattribution.org/wp-content/uploads/DE_WWA-Uber-xtremwetter-und-den-Klimawandel-berichten.pdf
2https://www.worldweatherattribution.org/wp-content/uploads/Scientific-report-Western-Europe-floods-2021-attribution.pdf
3Tradowsky, J.S., Philip, S.Y., Kreienkamp, F. et al. Attribution of the heavy rainfall events leading to severe flooding in Western Europe during July 2021. Climatic Change 176, 90 (2023). https://doi.org/10.1007/s10584-023-03502-7
4https://www.worldweatherattribution.org/heavy-rainfall-which-led-to-severe-flooding-in-western-europe-made-more-likely-by-climate-change/
5Florian Borgwardt, Thomas Hein et al (2023): Überschwemmungen – Ursachen, Folgen und Managementansätze: Versuch einer ganzheitlichen Betrachtung. https://www.biodiversityaustria.at/wp-content/uploads/2023/08/BiodiWa_Artikel-Hochwasser_2023-08-21.pdf
