Hochwasser-Katastrophen: Gefährliche Fluten
Extremwetter Forscher geben Menschheit Schuld an Flutkatastrophen
August 2002: Außergewöhnlich starke Regenfälle lassen das Wasser der Elbe über die Ufer treten, die "Jahrhundertflut" überschwemmt weite Landstriche in Ostdeutschland. Mehr als 20 Menschen kommen ums Leben, die Schäden werden mit rund zehn Milliarden Euro beziffert.
August 2010: Schätzungsweise 2000 Menschen sterben nach außergewöhnlich starkem Monsunregen durch Überschwemmungen in Pakistan.
Januar 2011: Im Osten Australiens folgen auf den Zyklon "Tasha" außergewöhnlich starke Regenfälle. Bis zu 30 Menschen kommen ums Leben, es entstehen Schäden von schätzungsweise 15 Milliarden Euro.
Wenn es ungewöhnlich stark regnet, glauben viele Leute, der sei schuld. Doch bislang war der Zusammenhang kaum zu belegen - schließlich gab es extreme Niederschläge schon immer in der Geschichte.
Jetzt meinen Wissenschaftler, erstmals Beweise dafür gefunden zu haben, dass die vom Menschen mitverursachte zu mehr Starkregenfällen auf der Nordhalbkugel geführt hat. Außerdem glauben sie belegen zu können, dass Hochwasserfluten speziell in Großbritannien auf den verstärkten Treibhauseffekt zurückzuführen sind.
Haben die Forscher um Francis Zwiers vom Forschungsinstitut Enivironment Canada in Toronto sowie ein Team um Pardeep Pall von der University of Oxford in Großbritannien Recht, wäre es eine wissenschaftliche Sensation. Doch die Studien ernten in der Fachwelt deutliche Kritik. Was ist also dran?
Auf den ersten Blick scheint die Sache eindeutig: Die Luft hat sich erwärmt, auch weil der Mensch mit Autos, Fabriken und Kraftwerken Treibhausgase in die Luft pustet. Die Luft kann deshalb mehr Feuchtigkeit aufnehmen. Prallen Luftmassen aufeinander, fällt mehr Niederschlag als früher. So die Theorie.
Weil die Natur aber selten simplen Kausalitäten folgt, erforschen hochqualifizierte Hydrologen die Niederschläge. Wie häufig es stark regnet, hängt von vielen Faktoren ab, nicht nur vom Wassergehalt der Luft. Auch Winde, Bodenfeuchte oder die Art der Keime der Tropfen entscheiden darüber, ob es regnet.
Daten aus 50 Jahren
Tatsächlich erleben viele Regionen, etwa Europa und die USA, häufiger heftigen Regen als früher. Diese Bilanz zog schon im Jahr 2007 der Klimabericht der Vereinten Nationen, der alle paar Jahre das Wissen über das Klima zusammenfasst. Ursache der Zunahme von Starkregen in diesen Regionen sei die teils menschengemachte Klimaerwärmung, schreiben nun die Wissenschaftler vom Forschungsinstitut Enivironment Canada und anderer Institute in der neuen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Nature" . Extreme Flusshochwasser in Großbritannien würden aufgrund des Klimawandels doppelt so häufig auftreten, berichten zudem die Experten von der University of Oxford mit Kollegen anderer Institute in einer weiteren Studie in derselben "Nature"-Ausgabe .
Die Ergebnisse der Studien beruhen auf Klimasimulationen. Tausendfach spielten Zwiers und seine Kollegen zwei Abläufe durch: Einerseits simulierten sie das von Treibhausgasen erwärmte Klima, andererseits ein Klima ohne menschengemachte Abgase. Das Ergebnis der Simulationen verglichen sie mit den Regendaten von 6000 Wetterstationen aus Europa, den USA und großen Teilen Asiens von 1951 bis 1999: Eingerechnet wurde der stärkste Regenguss jeden Tages - zwei Drittel der Stationen verzeichnen hier eine Zunahme.
Das Ergebnis: Die Simulation eines menschengemachten Klimawandels habe ein ähnliches Niederschlagsmuster wie die Realität ergeben, schreiben Zwiers und seine Kollegen von dem kanadischen Team in "Nature". Die andere Simulation hingegen stimme nicht mit den beobachteten Daten überein. Folglich sei der zunehmende Starkregen auf die menschengemachte Erwärmung zurückzuführen, meinen die Wissenschaftler.
Katastrophe in Großbritannien
Die zweite "Nature"-Studie führt das Flusshochwasser in Großbritannien im Herbst 2009 auf die Klimaerwärmung zurück: Die Katastrophe, die immensen Schaden anrichtete, wäre zwar auch in früheren Jahrhunderten möglich gewesen, schreiben Pardeep Pall und seine Kollegen. Aufgrund der Erwärmung der vergangenen Jahrzehnte würden solche Fluten nun aber doppelt so häufig auftreten.
Auch dieses Ergebnis gründet auf Simulationen. Die Forscher nutzten dafür die Computer Tausender Freiwilliger, die sich bereit erklärt hatten, Klimarechnungen im Hintergrund ihrer Rechner laufen zu lassen. Tausendfach wurde so das Wetter des Jahres 2000 durchgespielt - in derzeitigem Klima, sowie in einem Klima ohne menschengemachtem Treibhauseffekt. Ergebnis: In erwärmtem Klima treten solche Fluten in Großbritannien deutlich häufiger auf. Die Studien legten nahe, dass Starkregen mit der globalen Erwärmung häufiger würden, resümiert der Klimaforscher Richard Allan von der University of Reading in Großbritannien in einem Kommentar in "Nature".
Andere Forscher trauen den Rechnungen weniger, wie sie auf Anfrage von SPIEGEL ONLINE sagen: "Von einem Nachweis würde ich eher nicht sprechen", erklärt Bruno Rudolf vom Deutschen Wetterdienst (DWD). "Hochinteressantes Thema, tolle Autoren - nur die Analysen würde ich zurzeit noch nicht vertreten", ergänzt Reinhard Böhm, Klimatologe an der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik in Wien (ZAMG).
Kritik an den Studien
Die Forscher kritisieren sowohl die Simulationen als auch die zugrunde liegenden Wetterdaten: Die gewählten Regendaten sehe er "als problematisch an", sagt auch Klaus Haslinger von der ZAMG. Sie seien "nicht homogenisiert", das heißt, sie wurden nicht auf ihre Vergleichbarkeit hin geprüft: Änderungen in der Umgebung des Messgeräts, ein Wechsel der Instrumente oder die Verlegung der Wetterstation könnten die Daten erheblich verändern, ohne dass Klimaänderungen verantwortlich wären.
Auf dieses Problem gehe "die Studie überhaupt nicht ein", moniert auch Reinhard Böhm. "Der verwendete Wetterindex RX1D stimmt uns bedenklich", sagt Böhm. "Bei unseren Untersuchungen schließen wir diese Daten aufgrund ihrer mangelnden Qualität meist aus."
Für Deutschland ergebe sich zudem das Problem, eine Zunahme extremer Regenfälle statistisch sauber zu belegen, sagt DWD-Forscher Rudolf: "Bei den sehr seltenen extremen Ereignissen können wir eine Zunahme noch nicht nachweisen." Hohe Tagesniederschläge von mehr als 30 Millimeter seien aber in den letzten 60 Jahren eindeutig häufiger geworden, insbesondere im Winter.
Andere Einflüsse
Auch die Klimasimulationen stoßen auf Vorbehalte: Sie zeigten lediglich auf "hemisphärischer und kontinentaler Skala Gültigkeit" - also nur auf großen Gebieten, sagt Haslinger. "In kleineren Raumeinheiten ergeben sich widersprüchliche Muster." Und ausgerechnet Klimamodelle, die realistischerweise menschliche und natürliche Klimaeinflüsse kombinierten, bildeten die Niederschlagsentwicklung weniger gut ab. Es müsse folglich "angenommen werden, dass die Modelle, die Klimaeinflüsse noch nicht adäquat beschreiben", so Haslinger.
Auch die Autoren der "Nature"-Studien räumen ein, dass sie die konkreten Wetterverhältnisse, die Extremregen auslösen, mit den Modellen nicht nachvollziehen können. Insbesondere bleibe unklar, ob sich einfach nur Klimazonen verschoben hätten - und mit ihnen das Starkregenwetter, bemerkt Richard Allan.
Bei Flusshochwasser-Katastrophen müssten zudem andere Umweltveränderungen berücksichtigt werden, sagt Jose Barredo vom Joint Research Center in Ispra, Italien: In Europa ließe sich die Zunahme der Kosten durch Flusshochwasser seit 1970 weitgehend mit dem Wachstum der Bevölkerung und der Sachwerte in der Nähe der Ströme erklären, schrieb Barrredo unlängst im Fachblatt "Natural Hazards and Earth System Science ".
Einig sind sich die Experten, dass die beiden "Nature"-Studien ein weiteres Indiz für den Einfluss des Menschen auf das Klima liefern - Klimaforscher sprechen vom "Fingerabdruck". Was den Extremregen angehe, sagt Böhm, "brauchen wir aber wohl noch Hunderte derartige Versuche, um Klarheit zu haben".
