Klimaveränderungen begünstigen Extrem-Hochwasser und Überschwemmungen Amazonas: Fünfmal häufiger "Land Unter" - scinexx | Das Wissensmagazin
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Klimaveränderungen begünstigen Extrem-Hochwasser und Überschwemmungen

Amazonas: Fünfmal häufiger „Land Unter“

Hochwasser an einem Amazonas-Nebenfluss im Jahr 2012 - extreme Überschwemmungen sind im Amazonasgebiet heute deutlich häufiger als früher. © Jochen Schöngart/ National Institute for Amazon Research

„Land Unter“ am größten Fluss der Erde: Am Amazonas häufen sich inzwischen katastrophale Überschwemmungen – sie sind fünfmal häufiger als noch vor 100 Jahren, wie eine Studie enthüllt. Statt nur alle 50 bis 60 Jahre kommen extreme Hochwasser heute alle paar Jahre vor. Der Grund dafür ist eine Veränderung der großräumigen Luftströmungen über dem Amazonasbecken – und an diesen ist zumindest zum Teil der Klimawandel schuld, wie die Forscher im Fachmagazin „Science Advances“ berichten.

Der Amazonas ist der wasserreichste Fluss der Erde und die Lebensader für die „grüne Lunge“ der Erde, den Amazonas-Regenwald. Sein Einzugsgebiet umfasst ein einzigartiges Mosaik aus Regenwald, Wasserflächen und Feuchtgebieten und reicht von der Ostseite der Anden bis an die Küste des Atlantiks.

Mehr Wetterextreme als früher?

Doch das typisch regenreiche Klima des Amazonasbeckens beginnt sich zu verändern: In jüngster Zeit scheinen sich Trockenperioden im Regenwaldgebiet zu häufen, aber auch Überschwemmungen treten vermehrt auf. „Es gibt zunehmende Hinweise darauf, dass sich der Wasserkreislauf im Amazonasbecken seit den späten 1990er Jahren intensiviert hat, was häufigere hydrologische Extreme verursacht“, erklären Jonathan Barichivich von der Universität von Südchile in Valdivia und seine Kollegen.

Ob sich die Lage am Amazonas wirklich verschärft, haben die Forscher nun mithilfe von Langzeit-Messdaten aus Brasilien überprüft. Für ihre Studie werteten sie Pegelstände an der Mündung des Rio Negro in den Amazonas aus der Zeit von 1903 bis 2015 aus. Ergänzend analysierten sie Pegeldaten aus dem weiter stromaufwärts gelegenen Obidos von 1970 bis 2015. „Dadurch konnten wir erstmals die langfristigen Veränderungen der hydrologischen Extreme im Amazonasgebiet dokumentieren und quantifizieren“, erklären die Wissenschaftler.

Häufigkeit von Dürren und Hochwasser im Amazonasgebiet seit Anfang des 20. Jahrhunderts © Barichivich etal./ Science Advances, CC-by-sa 4.0

Fünfmal mehr Hochwasser

Das überraschende Ergebnis: Insgesamt wird das Amazonasbecken nicht trockener, sondern nasser. „Was wirklich aus den Langzeit-Pegeldaten heraussticht, ist die zunehmende Häufigkeit und Intensität von Hochwassern“, berichtet Barichivich. „Während der Studienperiode hat sich die Überschwemmungshäufigkeit um das Fünffache erhöht.“ Während es vor gut 100 Jahren nur durchschnittlich ein Hochwasser alle 20 Jahre gab, ereignet sich seit etwa dem Jahr 2000 eine Überschwemmung alle rund vier Jahre.

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In jüngster Zeit werden Hochwasser am Amazonas sogar fast schon zur Regel: „Mit nur wenigen Ausnahmen hat es in jedem Jahr von 2009 bis zum Ende unserer Studienzeit 2015 extreme Überschwemmungen im Amazonasgebiet gegeben“, sagt Barichivich. Im Gegensatz dazu hat sich die Häufigkeit und Schwere der Trockenperioden im Amazonasgebiet kaum verändert, wie die Wissenschaftler berichten.

Wasserkreislauf hat sich intensiviert

Auffallend auch: Die Hochwasser am Amazonas sind extremer geworden. Sowohl die Pegelstände als auch die Dauer der Ereignisse haben zugenommen, wie die Auswertungen ergaben. „Die Überschwemmungen der Jahre 2009 und 2012 waren in Bezug auf ihre Dauer und Schwere ein historischer Präzedenzfall“, berichten die Forscher. „Eigentlich sollten Hochwasser dieser extremen Intensität eine Wiederholungswahrscheinlichkeit von 50 bis 60 Jahren haben – aber sie wiederholten sich nach nur drei Jahren.“

Nach Ansicht von Barichivich und seine Kollegen bestätigen diese Ergebnisse, dass sich der Wasserkreislauf im Amazonasgebiet verändert hat – er ist intensiver geworden. Es regnet heute stärker und anhaltender als noch vor 100 Jahren, was auch die Pegel der Flüsse häufiger ansteigen lässt. Für die Bewohner der Region hat das verheerende Folgen, denn die Überschwemmungen zerstören ihre Häuser und Lebensgrundlage und verschmutzen ihr Trinkwasser. Erst vor Kurzem enthüllte zudem eine Studie, dass die Bäume im Amazonasbecken bei Überschwemmung zu wahren Methanschleudern werden – zu Lasten des Klimas.

Die Walker-Zirkulation ist wetterprägend auch für das Amazonasgebiet. © NOAA/ climate.gov

Verstärkte Luftströmung

Doch was ist die Ursache für diesen Trend? Schuld sind großräumige Veränderungen der atmosphärischen Zirkulation in dieser Region: „Der dramatische Anstieg der Hochwasser-Ereignisse wird verursacht durch Veränderungen in den umgebenden Meeren“, erklärt Co-Autor Manuel Gloor von der University of Leeds. „Wegen der starken Erwärmung des atlantischen Ozeans und einer Abkühlung des Pazifiks in der gleichen Zeit sehen wir einen Wandel in der sogenannten Walker-Zirkulation.“

In der parallel zum Äquator laufenden Walker-Zirkulation steigt im Westpazifik warme, feuchte Luft in die Höhe, wird nach Osten transportiert und sinkt vor der Westküste Mittel- und Südamerikas wieder ab. Eine zweite, kleinere Zelle wird von aufsteigender Warmluft an der Atlantikküste Südamerikas gespeist und transportiert diese Luft nach Westen. Wie die Wissenschaftler feststellten, hat sich diese Zirkulation in den letzten Jahrzehnten verstärkt, wodurch auch die Passatwinde zugenommen haben. Beides zusammen trägt dazu bei, die Niederschläge über dem Amazonasgebiet zu verstärken.

Ist der Klimawandel schuld?

Ob und wie stark der Klimawandel an diesen Veränderungen schuld ist, bleibt vorerst unklar, wie die Forscher erklären. Ihrer Ansicht nach geht aber die Erwärmung des Atlantiks – und damit einer der Motoren des Walker-Zyklus – zumindest teilweise auf das Konto des Klimawandels: „Die atlantische Erwärmung geht auf eine Kombination von natürlichen und anthropogenen Faktoren zurück“, sagen sie.

Ein Einfluss des Klimawandels ist eher indirekt und teilweise überraschend: Durch die globale Erwärmung haben sich die Windgürtel der Südhalbkugel nach Süden verschoben, wie die Forscher berichten. Das öffnet eine Art Freiraum, durch den vermehrt warmes Wasser aus dem Indischen Ozean um die Südspitze Afrikas in den Atlantik strömen kann – und das heizt ihn auf. /Science Advances, 2018; doi: 10.1126/sciadv.aat8785)

(University of Leeds, 20.09.2018 – NPO)

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