Erölraffinerie bei Usinsk, Russland.
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Wenn das Land vertrocknet – Dürre und Desertifikation


30.3.2009
Zunehmende Trockenheit gefährdet die Qualität der Böden – in südlichen Regionen, aber auch in Deutschland. Die Ursachen sind vielfältig, sie reichen von fehlenden Niederschlägen bis hin zum steigenden Wasserverbrauch durch steigende Bevölkerungszahlen.

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Spaziergänger machen am Freitag (02.12.2011) bei Bingen am Rhein Erinnerungsfotos von Schiffen, die durch das Niedrigwasser des Rheins fahren. Die Pegelstände des Rheins sind auch weiterhin niedrig. Foto: Fredrik von Erichsen dpa/lrs
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gehen , Niedrigwasser , Schiffe , Wetter , Schifffahrt , spazieren , JahreszeitenNiedrigwasser am Mittelrhein 2011 (© picture-alliance/dpa)

Die heißen Sommer der letzten Jahre haben die in Europa möglichen Folgen einer Dürre deutlich gemacht. Im Sommer 2003 kosteten Hitze und Dürre europaweit mehr als 30.000 Menschen das Leben. Auch in Deutschland verdorrten Felder und Wälder, Bäche trockneten aus, das Wasser des Rheins stand so niedrig, dass über Wochen kein Schiffsverkehr möglich war. Der wirtschaftliche Gesamtschaden dieses Hitzesommers hat den des Elbehochwassers von 2002 noch übertroffen. Die Folgen einer Dürre sind vielfältig und oft immens: Vegetationsschäden, Ernteeinbußen, Waldbrände, Niedrigwasser, erhöhte Schadstoffkonzentration in Gewässern, Trinkwasserknappheit, Krankheiten, Hungersnöte.

Probleme können schon nach wenigen Wochen Trockenheit auftreten



Dürren sind kein lokales Phänomen, sie betreffen größere Regionen, Ausdehnung und Dauer variieren dabei sehr stark. Sie werden entsprechend den verschiedenen Auswirkungen in den Natur- und Wirtschaftsbereichen unterschiedlich kategorisiert: meteorologisch durch das Niederschlagsdefizit, hydrologisch aufgrund der Wasserstände von Flüssen und Grundwasser, landwirtschaftlich aufgrund der Auswirkungen auf die Vegetation. Die Landwirtschaft reagiert auf Trockenheit meist schneller als große Gewässer. Dabei gilt für jedes Land ein eigener Maßstab. Großbritannien machen bereits drei niederschlagsfreie Wochen zu schaffen, während in manchen anderen Ländern weitaus längere Dürreperioden als normal gelten.

Welche Faktoren spielen eine Rolle bei der Entstehung von Dürren?



Wasser ist die Grundlage allen Lebens. Die Gesamtmasse des Wassers der Erde von rund 1,4 Milliarden Kubikkilometern hat sich seit Millionen von Jahren nicht geändert, wohl aber die geografische Verteilung und die Aufteilung in Eis, Wasserdampf und Flüssigwasser. Im 20. Jahrhundert verteilte sich die Gesamtmenge folgendermaßen: Ozeane 97 Prozent (Salzwasser), Eisschilde 2,3 Prozent, Landfläche mit Grundwasser, Seen und Flüssen 0,62 Prozent, Atmosphäre 0,001 Prozent. Obwohl der Niederschlag im Vergleich zum gesamten Wasservorrat der Erde verschwindend gering ist, liefert allein er das zum Leben auf den Kontinenten benötigte Süßwasser. Er füllt Seen, Flüsse, Gletscher und Grundwasser, wodurch Wasser auch in Trockengebieten und -zeiten für Natur und Mensch verfügbar ist.

Die Entstehung einer Dürre ist ein komplexer Vorgang, eine Voraussetzung ist länger anhaltender Mangel an Niederschlag. Dazu führt in unserer Region eine Wetterlage, bei der ein sehr breites Hochdruckgebiet über Mitteleuropa liegt und die feuchte Westwindströmung blockiert. Eine solche Lage kann wie im Sommer 2003 über Monate hinweg stabil sein. Niederschlag und Wolken bleiben aus, zudem beschleunigen hohe Sonneneinstrahlung und Temperatur die Verdunstung der zu Beginn noch vorhandenen Bodenfeuchte. Der Boden trocknet schneller und tiefer aus, sodass bald die kühlende Wirkung der Verdunstung fehlt, was zu einer weiteren Verstärkung von Dürre und Hitze führt.

Globale Kreisläufe wirken sich lokal aus



Generell sind Schwankungen der Zirkulation die Ursache für Trocken- oder Nassperioden. Das wohl bekannteste Phänomen ist "El Nino": Eine Umstellung der Hoch- und Tiefdruckzentren über dem tropischen Pazifik führt zu einer Verschiebung der großräumigen Windsysteme und Meeresströmungen. Die deutlichsten Auswirkungen zeigen sich im tropischen Südamerika zur Weihnachtszeit (El Nino = Christkind) mit relativ hohen Wassertemperaturen des Pazifiks (daraus folgt ein Fischsterben) sowie extremen Niederschlägen in den westlichen Anden. Diese Zirkulationsschwankungen stehen in einem weltweiten Zusammenhang. Während Peru und Ekuador von Regenfluten überschwemmt werden, leiden andere Gebiete, besonders Australien und Indonesien, unter außergewöhnlicher Trockenheit. El Nino tritt etwa alle vier bis sieben Jahre auf, ein besonders starkes Ereignis konnte zuletzt im Jahr 1997/1998 beobachtet werden.

Die Luft wird wärmer, die Niederschläge wechselhafter



Vielährig mittlere monatliche Niederschlagshöhe für Juni, Juli, August (nordhemisphärischer Sommer; Einheit: Millimeter pro Monat). Quelle: Deutscher WetterdienstVielährig mittlere monatliche Niederschlagshöhe für Juni, Juli, August (nordhemisphärischer Sommer; Einheit: Millimeter pro Monat). Quelle: Deutscher Wetterdienst
Seit Beginn des 20. Jahrhunderts ist die durchschnittliche globale Jahresmitteltemperatur um gut 0,7 Grad gestiegen. Die Erwärmung erfolgte nicht gleichmäßig, sondern mit einer ansteigenden Tendenz in den letzten 30 Jahren. In Deutschland stieg die durchschnittliche Temperatur sogar um fast 1 Grad Celsius. Die zehn absolut wärmsten Jahre traten seit 1990 auf. Für die Zukunft lassen die im Jahr 2007 vom Weltklimarat IPCC vorgelegten Ergebnisse eine weitere globale Erwärmung erwarten. Je nach Entwicklung der Treibhausgasemissionen wird die Lufttemperatur bis zum Jahr 2050 um weitere 0,5 bis 2,5 Grad Celsius ansteigen, bis 2100 gegenüber heute um etwa 2 bis 5 Grad Celsius.

Während die Klimamodelle für die Temperatur ein deutliches Änderungssignal mit hoher Schärfe liefern, ist die Änderung des Niederschlags im Mittel sehr gering, die Spannweite der Modellergebnisse aber wesentlich größer. Dies spricht für eine Zunahme sowohl der trockenen als auch der feuchten Wetterlagen. Demnach müssen wir mit einer höheren Variabilität des Niederschlags rechnen, also mit häufigeren Starkniederschlägen sowie auch mit häufigeren oder längeren Trockenphasen.

Gletscher als Wasserspeicher gehen verloren



Die Erwärmung beeinflusst die Hydrosphäre unmittelbar: Infolge ansteigender Temperaturen fällt in den Bergen zunehmend mehr Niederschlag in flüssiger Form, während der Schneeniederschlag abnimmt. Die flüssigen Niederschläge fließen unmittelbar ab. Schon heute ist ein deutlicher Rückgang der Gebirgsgletscher festzustellen. Der Gletscher des Kilimandscharo etwa ist von 1962 bis 2000 um 55 Prozent geschrumpft. Die Gebirge sind als Wasserspeicher wichtig für die Wasserversorgung im Sommer. Durch geringere oder ausbleibende Schneeschmelze werden die Flüsse im Frühjahr und Sommer weniger Wasser führen.

Vieljährig mittlere monatliche Niederschlagshöhe für Dezember, Januar, Februar (nordhemisphärischer Winter; Einheit: Millimeter pro Monat). Quelle: Deutscher WetterdienstVieljährig mittlere monatliche Niederschlagshöhe für Dezember, Januar, Februar (nordhemisphärischer Winter; Einheit: Millimeter pro Monat). Quelle: Deutscher Wetterdienst
Derzeit ist noch nicht erkennbar, ob die durch die Erwärmung erhöhte Verdunstung durch mehr Niederschlag kompensiert wird. Auf globaler Skala ist allerdings von 1950 bis 2000 eine regionale Umverteilung zu erkennen: Über Afrika dehnten sich sowohl die tropische Regenzone als auch die subtropische Trockenzone nach Norden hin aus. Daher wurde Südeuropa trockener, während die Niederschlagsmengen über Nordeuropa zugenommen haben. Deutschland liegt im Übergangsbereich. Hier nehmen die Niederschläge im Winter zu und im Sommer ab.

Der Wasserverbrauch durch den Menschen ist gestiegen



Seit Jahrtausenden verändern die Menschen die Umwelt, um ihre Lebensgrundlage zu verbessern. Heute ermöglicht die Technologie tiefe Eingriffe in die Wassersysteme. Die Weltbevölkerung hat sich in den letzten 100 Jahren verdreifacht, die Städte haben riesige Ausmaße angenommen und die Komfortansprüche sind gestiegen. Künstliche Bewässerung ist heute notwendig, um den Nahrungsmittelbedarf zu decken. 70 Prozent des dafür notwendigen Wassers stammt aus Flüssen und Grundwasser. Dieses Wasser verdunstet und wird damit der Region entzogen. Um irreparable Schäden zu vermeiden, muss die Bewässerung nachhaltig erfolgen und dem Wasserangebot, der Herkunft und der Regenerationsfähigkeit der Wasserquellen angepasst sein. Dies gilt auch für den hohen Wasserverbrauch für industrielle Prozesse. Die Unterschiede in der Verteilung der Wasserressourcen sind groß. Asien beheimatet ca. 60 Prozent der Weltbevölkerung, verfügt aber nur über 36 Prozent der globalen Süßwasservorkommen. In Afrika leben 75 Prozent der Menschen in ariden oder semi-ariden Regionen. Aufgrund der klimatischen und gesellschaftlichen Bedingungen ist Wassermangel dort ein fundamentales Problem.

Anzahl und Dauer nehmen zu



Dürren hat es auf unserer Erde schon immer gegeben. Für Ägypten zum Beispiel gibt es Nachweise, die bis zu 5.500 Jahre zurückreichen. Im Zeitraum 1991-2005 waren weltweit etwa acht Prozent aller Naturkatastrophen Dürren. In Afrika leben 75 Prozent der Bevölkerung in oder am Rand von Trockenzonen, sie sind damit sehr dürregefährdet. Zwischen 1991 und 2005 traten 44 Prozent aller weltweiten Dürrekatastrophen in Afrika auf (27 Prozent davon alleine in Ostafrika), 28 Prozent in Asien, 17 Prozent in Amerika und 6 Prozent in Europa. Von 1994 bis 2003 waren Dürren und davon ausgelöste Hungersnöte für mehr als 320.000 Todesopfer weltweit verantwortlich. Seit den 1970er Jahren haben im Bereich der Trockengürtel der Erde Anzahl und Dauer der Dürren zugenommen. Die betroffenen Flächen haben sich mehr als verdoppelt. In den großen Flusseinzugsgebieten Zentralafrikas ist die verfügbare Wassermenge um 40 bis 60 Prozent zurückgegangen.

Wüsten wachsen an und verlagern sich



Von einer fortschreitenden Wüstenbildung (Desertifikation) sind besonders semi-aride und den Wüsten benachbarte Gebiete betroffen. Damit ist mehr als die Hälfte der Fläche von Afrika gefährdet. Das Vordringen von Wüsten steht jedoch nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit vergangenen Dürreperioden. Problematisch ist, dass immer mehr Menschen in dürregefährdeten Gebieten leben.

Die hohe und anwachsende Bevölkerungsdichte sowie die globale Erwärmung lassen erwarten, dass sich die Dürreproblematik künftig weltweit verschärft. Neben dem Klimawandel sind für eine weitere Desertifikation nachteilige großflächige Veränderungen verantwortlich wie zum Beispiel Oberflächenversiegelung, Trockenlegungen, Rodung großer Waldflächen, Monokulturen, Salzanreicherungen durch Bewässerung, Flussregulierung.

Richtlinien für globale Wasserpolitik



Wasser ist ein Allgemeingut. Sauberes Wasser aber wird immer knapper. International wurden unter Federführung der Organisation der Vereinten Nationen für Erziehung, Wissenschaft und Kultur (UNESCO) Richtlinien für eine sozial, ökonomisch und ökologisch verantwortliche Wasserpolitik aufgestellt. Eine wichtige Aufgabe ist, das Trinkwasser zu schützen und gerecht zu verteilen. Dazu sollten Wasserverschmutzung und Wasserverluste durch Lecks vermieden und der Wasserbedarf für industrielle Produktion verringert werden. Eine Kartierung dürregefährdeter Regionen ermöglicht es, eine angepasste Landnutzung und geeignete Vorsorgemaßnahmen zu planen. Die grenzüberschreitende Problematik bedingt dabei eine internationale Zusammenarbeit, um das Ausmaß der Folgen und Schäden von Dürreperioden möglichst gering zu halten. Dazu gehört auch, die globale Erwärmung so rasch und stark wie möglich einzugrenzen.

Eine weitere Aufgabe auf nationaler und internationaler Ebene liegt im Risikomanagement von Naturkatastrophen. Neben politischen und strukturellen Maßnahmen ist es wichtig, effektive Frühwarnsysteme einzurichten. Um die Bedingungen festzustellen, die zu einer Dürre führen können, werden Indizes verwendet, die auf beobachteten und vorhergesagten meteorologischen Daten beruhen. Diese Kennzahlen sind für verschiedene Wirkungsbereiche wie Oberflächengewässer oder Landwirtschaft spezifiziert. Die komplexen Beobachtungssysteme und Vorhersagemodelle der Wetterdienste sind heute in der Lage, auf der Basis mittelfristiger Wettervorhersagen frühzeitig Hinweise auf eine einsetzende Dürre und deren Wahrscheinlichkeit zu geben.

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