Die Wirkung des Klimawandels auf Regen und Hochwasser

© Pexels.com/chetanvlad

Regen- und Hochwasserereignisse finden auf unterschiedlichen Zeitskalen statt und das erstreckt sich von Stunden bis zu Tagen. Erstmals gelang es nun, den Einfluss des Klimawandels auf beiden Skalen zu erklären.

(red/czaak) Der Klimawandel kann für mehr Niederschlag und stärkere Hochwasserereignisse sorgen. Um die Details dieses Zusammenhangs verstehen zu können, muss zwischen unterschiedlichen Arten von Niederschlags- und Hochwasserereignissen unterschieden werden – nämlich zwischen kurzfristigen Ereignissen, die auf einer Zeitskala von Stunden stattfinden, und längerfristigen, die mehrere Tage lang dauern. Der Klimawandel wirkt sich in diesen beiden Fällen jeweils unterschiedlich aus.

Ein österreichisches Forschungsteam konnte nun erstmals nachweisen, dass die kurzfristigen Niederschläge und Hochwasserereignisse auf Skala weniger Stunden besonders stark von der klimawandelbedingten Temperaturerhöhung beeinflusst werden. Bei Ereignissen auf längerer Zeitskala ist der Zusammenhang komplizierter. Diese Erkenntnis gelang mit Hilfe detaillierter Daten, die in Österreich über mehr als ein Jahrhundert gesammelt wurden, und die sind auch auf andere Regionen übertragbar. Das bringt dann auch Erkenntnisse, in welchen Regionen sich die Hochwasserwahrscheinlichkeit auf welche Weise ändern wird.

Erstklassiges Datenmaterial
Auf der ganzen Welt hat der Klimawandel einen Einfluss auf die Wasserkreisläufe. Ein Blick auf Österreich ist allerdings besonders aussagekräftig: „Wir sind hier in der besonders glücklichen Situation, exzellentes Datenmaterial zur Verfügung zu haben“, sagt Günter Blöschl von der TU Wien, Leiter des Forschungsprojekts. „Bereits seit dem Jahr 1900 werden in Österreich die Niederschläge doppelt aufgezeichnet: Vom meteorologischen Dienst, heute Geosphere Austria, und von der Hydrographie Österreich, verwaltet vom Landwirtschaftsministerium. Das erlaubt aus den österreichischen Daten besonders verlässliche Schlussfolgerungen, die dann auch Prognosen für andere Länder ermöglichen.“

In Zusammenarbeit zwischen der TU Wien, dem Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft (BML), der GeoSphere Austria und der Universität Graz wurden diese Datensammlungen wurden nun im Rahmen des Forschungsprojekts „Wasser im Klimawandel – Unsere Wasserwirtschaft 2050+“ analysiert.

Deutlich häufigere Niederschlagsereignisse auf kurzer Zeitskala
Besonders die kurzfristigen Niederschlagsereignisse, mit einer Dauer von wenigen Stunden, haben in den letzten 30– 40 Jahren mit plus 15 Prozent deutlich zugenommen. Die Zunahme war auf beiden Seiten der Alpen gleich stark – das ist ein wichtiges Ergebnis, weil es sich hier um zwei klimatologisch unterschiedliche Regionen handelt. „Das zeigt klar, dass bei diesen kurzfristigen Niederschlägen keine großräumigen Wettersysteme ausschlaggebend sind, denn die wären in Mittelmeernähe anders als nördlich des Alpenhauptkamms“, sagt Blöschl.

„Stattdessen führt die klimawandelbedingte Temperaturerhöhung lokal zu stärkerem Niederschlag. Erstens, weil wärmere Luft auch mehr Feuchtigkeit aufnehmen kann, zweitens aber auch, weil mehr Energie im System ist und eine stärkere Erwärmung in Bodennähe zu einer stärkeren Aufwärtsbewegung der Luftmassen führt. Sie kühlen somit auch schneller wieder ab, und das führt zu mehr Regen“, erklärt der TU-Experte.

Komplizierteres Bild auf längerer Zeitskala
Von diesem Mechanismus sind andere Regionen genauso betroffen wie Österreich. Wird allerdings analysiert, wie sich längerfristige Regenereignisse mit einer Dauer von Tagen verändert haben, dann zeigt sich ein anderes Bild: Hier spielen globale Wetterphänomene eine viel entscheidendere Rolle – etwa El Niño, ein Klimaprozess, der von den Temperaturen der Ozeane beeinflusst wird. Niederschlagsereignisse dieser Zeitskala ändern sich daher nicht überall auf die gleiche Weise. Am Mittelmeer, in manchen Regionen Italiens, Spaniens und Griechenlands, können lange Niederschläge durch den Klimawandel sogar seltener werden.

Dieser Unterschied zwischen kurz- und mittelfristigen Niederschlagsereignissen bewirkt auch, dass unterschiedliche Regionen ganz unterschiedlich von Hochwasser betroffen sind. „Kleinere Flüsse mit kleineren Einzugsgebieten werden stark von kurzfristigen intensiven Niederschlägen beeinflusst. Hier steigt also die Gefahr kurzfristig auftretender Hochwasserereignisse deutlich“, so Günter Blöschl. „Bei größeren Flüssen wie etwa der Donau ist es anders. Hier zählen lokale Niederschläge auf der Stunden-Skala wenig, hier sind Wetterereignisse auf einer Skala von Tagen wichtig, wodurch Hochwasser zunehmen oder sich wenig ändern können, je nach hydroklimatischer Situation.“

Die in Österreich erhobenen Daten zeigen somit klar: Unterschiedliche Typen von Regenperioden und Hochwasserereignissen werden eindeutig vom Klimawandel beeinflusst – aber nicht immer auf dieselbe Weise. Wenn man das Hochwasserrisiko korrekt einschätzen möchte, muss jedenfalls zwischen unterschiedlichen Zeitskalen unterschieden werden.