Dürren und Hitzewellen im Doppelpack – der Regen entscheidet

Es ist zu erwarten, dass die globale Erwärmung die Häufigkeit von Dürren und Hitzewellen erhöhen wird. Bislang war sich die Wissenschaft jedoch nicht sicher, unter welchen Bedingungen diese beiden Extremereignisse zusammen auftreten. Eine neue EU-finanzierte Studie hat nun gezeigt, dass bei einem globalen Temperaturanstieg von 2 °C die Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen Auftretens von Dürren und Hitzewellen – sogenannte verbundene heiß-trockene Ereignisse – hauptsächlich durch die Entwicklung des mittleren Niederschlags bestimmt wird. Die Studie wurde von den EU-finanzierten Projekten XAIDA und ERA4CS unterstützt und in der Zeitschrift „Nature Climate Change“ veröffentlicht.

Das gleichzeitige Auftreten von heißen und trockenen Extrembedingungen wirkt sich oft unverhältnismäßig auf Ökosysteme und Menschen aus. Verbundene heiß-trockene Ereignisse können Waldbrände, Baumsterben und Ernteverluste verursachen. Halten sie länger an, können sie zu Wasserknappheit führen und somit die Landwirtschaft und die Ernährungssicherheit bedrohen. „In der Vergangenheit wurden Dürreperioden und Hitzewellen oft getrennt voneinander betrachtet; es besteht jedoch eine starke Korrelation zwischen den beiden Ereignissen, wie die Extremereignisse von 2003 und 2018 in Europa deutlich gemacht haben. Die negativen Folgen dieser verbundenen Extreme sind oft schwerwiegender als bei einem einzelnen Extrem“, bemerkt der Erdsystemwissenschaftler und Mitautor der Studie, Dr. Jakob Zscheischler vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, in einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung in ‚ScienceDaily‘.

Das Forschungsteam nutzte die Ergebnisse eines Ensembles von sieben Klimamodellen, um zu untersuchen, wovon das Auftreten verbundener heiß-trockener Ereignisse abhängt, und um die Relevanz der Niederschlagstrends im Hinblick auf ihre Häufigkeit aufzuzeigen. Dabei konzentrierte es sich auf den historischen Zeitraum zwischen 1950 und 1980 und verglich die Ergebnisse mit einem zukünftigen Klima, das etwa 2 °C wärmer ist als die vorindustriellen Bedingungen. „Der Vorteil dieser Mehrfachsimulationen besteht darin, dass wir einen viel größeren Datenumfang als bei herkömmlichen Modellensembles haben und daher kombinierte Extreme besser abschätzen können“, erklärt Dr. Emanuele Bevacqua, Forscher am Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und Erstautor der Studie, in der gleichen Meldung.Die Studie bestätigt, dass die globale Erwärmung zu einem erhöhten Vorkommen verbundener heiß-trockener Ereignisse führen wird. Zwischen 1950 und 1980 traten sie mit einer Häufigkeit von 3 % auf, also einmal alle 33 Jahre. In einem 2 °C wärmeren Klima wird diese voraussichtlich auf etwa 12 % ansteigen – viermal größer als im historischen Zeitraum.

Zudem ergab die Forschung, dass die Häufigkeit, mit der Dürren und Hitzewellen in Zukunft gleichzeitig auftreten, eher von den Niederschlägen als von der Temperaturentwicklung abhängt. Diesen Zusammenhang erklären die Autorinnen und Autoren in ihrer Studie: „Der Grund dafür ist die lokale Erwärmung, die selbst in einer 2 °C wärmeren Welt ausreichen wird, so dass künftige Dürren immer mit zumindest mäßig heißen Extremen zusammenfallen werden. Im Gegensatz dazu sind die Niederschlagstrends je nach Modell, Region und interner Klimavariabilität oft schwach und mit zweideutigem Vorzeichen. Daher wird die Begrenzung regionaler Niederschlagstrends auch künftige heiß-trockene Ereignisse in Schranken halten.“

Die Erkenntnisse der von XAIDA (EXTREME EVENTS: ARTIFICIAL INTELLIGENCE FOR DETECTION AND ATTRIBUTION) und ERA4CS (European Research Area for Climate Services) geförderten Studie können auch auf andere verbundene Wetterextreme angewandt werden, z. B. auf das Zusammenspiel von tropischen Stürmen und Hitzewellen an Land oder von Hitzewellen und extremem Säureextremen in den Ozeanen.

Weitere Informationen:

XAIDA-Projektwebsite

ERA4CS-Projektwebsite