Klimawandel Wie sich unser Kontinent erwärmt

Das Klima in Europa verändert sich rasant - das belegen historische Wetterdaten. Vielerorts hat sich der Kontinent über die vergangenen Jahrzehnte um mehr als ein Grad erwärmt.

Trockenes Rheinufer bei Düsseldorf (Archivbild 2017)
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Trockenes Rheinufer bei Düsseldorf (Archivbild 2017)

Von Nicolas Kayser-Bril


In den vergangenen Jahrzehnten haben sich die Temperaturen vielerorts in Europa um mehr als ein Grad erhöht. Das zeigen Daten des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW), die das European Data Journalism Network (EDJNet), dem auch der SPIEGEL angehört, exklusiv auswerten konnte.

Demnach sind die Durchschnittstemperaturen im bisherigen 21. Jahrhundert messbar höher als im 20. Jahrhundert. In der südspanischen Region Andalusien etwa stieg die Temperatur um mindestens 1,5 Grad. In Rumänien verzeichnete das Gebiet rund um die Hauptstadt Bukarest ein Plus von 1,4 Grad. Auch in Deutschland ist ein Temperaturanstieg von meist mehr als einem Grad festzustellen.

Die Wahrheit über die Erwärmung

Die Werte sind das Ergebnis einer Analyse von über 100 Millionen Datenpunkten, die das EZMW bereitgestellt hat. Die internationale Organisation erstellt auf Grundlage verschiedener Quellen wie Wetterstationen, Wetterballons, Bojen und Satellitenbeobachtungen sogenannte Reanalysen von Wetterdaten. Sie eignen sich, um Wettertrends über einen Zeitraum von mehr als einem Jahrhundert zu untersuchen, da sie Einträge aus Tausenden von Datenquellen in Einklang bringen, und räumliche und zeitliche Vergleiche ermöglichen.

Woher kommen die Daten?

Für die Analyse wurden Daten des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersage (EZMW) genutzt. Zum einen handelt es sich um den Datensatz ERA-20C für den Zeitraum von 1900 bis 1979, zum anderen um den Datensatz ERA-interim für den Zeitraum von 1979 bis 2017. (Die Zusammenführung der beiden Datensätze ist hier dokumentiert.)

Wie sind sie zu interpretieren?

Bei beiden Datensätzen handelt es sich um sogenannte Reanalysen. Das heißt die EZMW-Wissenschaftler haben Beobachtungen aus verschiedenen Quellen genutzt (Satelliten, Wetterstationen, Bojen, Wetterballons), um Temperaturen für Quadrate von etwa 80 Kilometern Seitenbreite (125 km für ERA-20C) zu berechnen. Das bedeutet: Die dargestellten Wettertrends beziehen sich nicht konkret auf eine Stadt, sondern auf die Rasterzelle, in der eine Stadt liegt.

Die EZMW-Daten berücksichtigen daher keine Mikroklimata oder "Wärmeinsel"-Effekte, sodass die tatsächliche Temperatur im Zentrum eines Orts wahrscheinlich ein bis zwei Grad wärmer war als der vom EZMW berechnete Wert.

Während Wetterstationen eine viel bessere Aufzeichnung für tägliche Beobachtungen bieten, ist die Verwendung der Reanalyse-Daten aber sehr viel besser geeignet für die Untersuchung langfristiger Trends. Diese bleiben zwischen den Rasterzellen vergleichbar. Wetterstationen hingegen können umziehen oder eine Stadt kann sich ausdehnen - das schränkt die Vergleichbarkeit von Messdaten beim Erstellen von hundertjährigen Trends ein.

Verwendete Forschungsarbeiten

de'Donato, Francesca K., et al. "Changes in the effect of heat on mortality in the last 20 years in nine European cities. Results from the PHASE project." International journal of environmental research and public health 12.12 (2015): 15567-15583.

Dee, D. P., Uppala, S. M., Simmons, A. J., Berrisford, P., Poli, P., Kobayashi, S., Andrae, U., Balmaseda, M. A., Balsamo, G., Bauer, P., Bechtold, P., Beljaars, A. C. M., van de Berg, L., Bidlot, J., Bormann, N., Delsol, C., Dragani, R., Fuentes, M., Geer, A. J., Haimberger, L., Healy, S. B., Hersbach, H., Hólm, E. V., Isaksen, L., Kållberg, P., Köhler, M., Matricardi, M., McNally, A. P., Monge-Sanz, B. M., Morcrette, J.-J., Park, B.-K., Peubey, C., de Rosnay, P., Tavolato, C., Thépaut, J.-N. and Vitart, F. (2011), The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system. Q.J.R. Meteorol. Soc., 137: 553-597. doi: 10.1002/qj.828

Graff Zivin, Joshua, Solomon M. Hsiang, and Matthew Neidell. "Temperature and Human Capital in the Short and Long Run." Journal of the Association of Environmental and Resource Economists 5.1 (2018): 77-105.

Gray, J. S., et al. "Effects of climate change on ticks and tick-borne diseases in Europe." Interdisciplinary perspectives on infectious diseases (2009).

Laloyaux, P., Balmaseda, M., Dee, D., Mogensen, K. and Janssen, P. (2016), A coupled data assimilation system for climate reanalysis. Q.J.R. Meteorol. Soc., 142: 65-78. doi:10.1002/qj.2629

Larsen, Janet. "Plan B Updates", Earth Policy Institute, 28 July 2006.

Michailidou, Alexandra V., Christos Vlachokostas, and icolas Moussiopoulos. "Interactions between climate change and the tourism sector: Multiple-criteria decision analysis to assess mitigation and adaptation options in tourism areas." Tourism Management 55 (2016): 1-12.

Scott, D., and Chr Lemieux. "Weather and climate information for tourism." Procedia Environmental Sciences 1 (2010): 146-183.

Zeller, H., et al. "Mosquitoborne disease surveillance by the European Centre for Disease Prevention and Control." Clinical microbiology and infection 19.8 (2013): 693-698.

Wer ist EDJNet?

Im European Data Journalism Network (EDJNet) arbeiten Datenjournalisten aus verschiedenen europäischen Ländern zusammen. Die Recherche "Europa: ein Grad wärmer" lief unter der Federführung von J++ (Schweden) und OBC Transeuropa (Italien). Weitere beteiligte EDJNet-Partner waren Pod Crto (Slowenien), Mobile Reporter (Belgien), Rue89 (Frankreich), Alternatives Economiques (Frankreich), El Confidencial (Spanien) und SPIEGEL ONLINE (Deutschland).

EDJNet hat die Ergebnisse für mehr als 500 Gebiete in ganz Europa aufbereitet und durchsuchbar gemacht.

So lässt sich zeigen, wie sich etwa die Anzahl besonders warmer und kühler Tage in den vergangenen 117 Jahren verändert hat. In und um Split, der zweitgrößten Stadt Kroatiens, erhöhte sich etwa die Zahl warmer Tage von weniger als einem Tag pro Jahr im 20. Jahrhundert auf 14 Tage pro Jahr im 21. Jahrhundert.

Wie viel wärmer ist es bei Ihnen?

Umgekehrt nahm die Anzahl der kühlen Tage in den meisten Städten ab. So ging im Gebiet um die lettischen Hauptstadt Riga die Zahl von 75 Tagen pro Jahr auf nun 57 Tage zurück.

Gefahr für die Gesundheit

Diese detaillierten Informationen ermöglichen eine genaue Beurteilung der lokalen Auswirkungen der Temperaturänderungen. Auch eine geringe Erwärmung könne schwerwiegende Folgen haben, erklärt Mojca Dolinar, die Leiterin der Abteilung für Klimaforschung der Slowenischen Umweltbehörde. Eine wärmere Atmosphäre könne mehr Wasser aufnehmen, bevor sie es in Form von Regen freisetzt, erklärt sie. Dies bedeute, dass die Zeiten zwischen den Regenfällen länger werden und Dürren heftiger ausfallen. Andererseits würden Niederschläge durch die höhere Wasserkonzentration in der Atmosphäre stärker, was zu gravierenderen Überschwemmungen führen könne.

Höhere Temperaturen, und insbesondere Hitzewellen, waren seit 2000 für Tausende von Toten verantwortlich. Allein die Hitzewelle von 2003 führte im Westen Europas laut Berechnungen französischer Forscher zu rund 70.000 Todesfällen, die Zahl der Opfer in Deutschland schätzen sie auf 7000.

Immer wieder belegen Studien den Zusammenhang zwischen Hitze und Todesfällen. Italienische Wissenschaftler zeigten etwa, dass höhere Temperaturen zu zusätzlichen Todesfällen führen. Dabei erwiesen sich nordische Städte als anfälliger für Hitzebelastung als solche, die bereits regelmäßig mit viel Wärme zurechtkommen müssen: In Madrid etwa ist ein Anstieg der Sterblichkeit festzustellen, wenn die durchschnittliche Tagestemperatur 21 Grad steigt, in Stockholm reichen dafür schon 19 Grad.

Auswirkungen auf Infrastruktur

Auch der Verkehr ist von steigenden Temperaturen betroffen. Wärme erweicht den Asphalt auf den Straßen, sodass manche an besonders heißen Tagen sogar gesperrt werden müssen. Auch das Metall von Schienen kann sich ausdehnen und instabil werden, was im Schienennahverkehr zu Verzögerungen führen kann - im Extremfall sogar zu Entgleisungen, wie in der Washingtoner U-Bahn im Jahr 2012.

Trotz der vielfältigen Auswirkungen höherer Temperaturen auf die europäischen Städte sind gemeinsame, konkrete Reaktionen vor Ort nur schwer zu erkennen. Die nationalen Klimaschutzpläne beinhalten vor allem Strategien, den Klimawandel zu bekämpfen. Nur manche Pläne zeichnen auch Strategien, sich der voranschreitenden Erwärmung anzupassen.

Anpassung bedeutet, zu gewährleisten, dass Siedlungen unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen lebensfähig bleiben. Die nationalen Pläne beschränken sich oft auf Regulierungsinstrumente, wie Steuervergünstigungen für erneuerbare Energien. Wenn es darum geht, Grünflächen zu schaffen, um den Wärmeinsel-Effekt und damit die Sterblichkeit durch Hitzewellen zu begrenzen, das öffentliche Verkehrsnetz hitzebeständiger zu machen, oder Kühlanlagen in Klassenzimmern zu installieren, sind die Kommunen aber auf sich allein gestellt.

Anmerkung: In einer früheren Version dieses Artikels war von Temperaturzunahmen "in" bestimmten Städten die Rede. Tatsächlich beziehen sich alle Werte auf 80 mal 80 Kilometer große Gebiete, innerhalb derer die genannten Städte liegen. Die Passagen wurden entsprechend präzisiert. Ferner nannte der Artikel die Region um Kiruna (Schweden) fälschlicherweise als Gegend mit dem höchsten Temperaturanstieg - der Fehler wurde entfernt. Außerdem war im Text von "heißen" und "kalten" Tagen die Rede. Um Verwechslungen mit der wissenschaftlichen Bedeutung dieser Begriffe zu vermeiden, werden nun die Begriffe "warme" und "kühle" Tage genutzt. Sie meinen eine relative Abweichung nach oben bzw. unten von der vor Ort üblichen Temperatur (Tagesmittel liegt um mehr als zwei Standardabweichungen über/unter dem normalen Mittel).

Video: Klimawandel - Ist die Welt noch zu retten

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