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Die Wassertürme der Erde
Bevölkerungswachstum, ein höherer Lebensstandard und der Klimawandel verstärken mancherorts die Abhängigkeit von den Wasserreserven aus den Gebirgen.
Gebirge machen fast 40 Prozent der Landmassen der Erde aus. Sie stellen nicht nur die Hälfte der weltweiten Hotspots für Artenvielfalt, sondern sie bieten auch wichtige Weideflächen für Nutztiere und sind Ort religiöser Stätten. Zudem beherbergen sie mit den noch vorhandenen Gletschern beträchtliche Süßwasservorräte, und ihnen entspringen einige der bedeutendsten Flüsse der Erde. Ihren Wasserreichtum verdanken die Gebirge dem sogenannten orographischen Effekt: Danach steigen die feuchten Luftmassen an den Hängen auf, kühlen sich dabei ab und der darin enthaltene Wasserdampf kondensiert. In der Folge bilden sich Wolken, je nach Temperaturschichtung kann es zu starken Niederschlägen oder im Sommer auch zu Gewittern kommen. In größeren Höhen werden so große Mengen Süßwasser in Form von Schnee und Eis zwischengespeichert und zumindest teilweise in Frühjahr und Sommer wieder abgegeben. Wichtige Wasserspeicher sind Gebirgs-, Gletscher- sowie dort von Menschenhand geschaffene Stauseen.
Wachsende Bevölkerung und wandelnde Essgewohnheiten
Wie eine internationale Studie zeigt, die unlängst im Fachjournal »Nature Sustainability« abgedruckt wurde, sind immer mehr Menschen in entscheidendem Maße auf Gebirgswasser angewiesen. Für Mitte des 21. Jahrhunderts prognostizieren die Autor*innen der Studie ihre Zahl auf 1,5 Milliarden Menschen. Noch 1960 waren mit 200 Millionen Menschen nur sieben Prozent in ähnlichem Maße von Wasser aus Gebirgszuflüssen abhängig. Besonders im Fokus stehen dabei die Einzugsgebiete des Ganges-Brahmaputra-Meghna, des Yangtze und des Indus in Asien, des Nil und des Niger in Afrika, von Euphrat und Tigris im Nahen Osten sowie vom Colorado in Nordamerika. In den letzten 100 Jahren hat sich der Wasserverbrauch der Erdbevölkerung trotz einer effizienteren Nutzung und damit eines sinkenden Pro-Kopf-Verbrauchs fast vervierfacht.
Der Erstautor der Studie, Daniel Viviroli von der Universität Zürich, sieht den Hauptgrund dafür in der stark wachsenden Erdbevölkerung: »Dabei liegt das Gewicht nicht so sehr auf dem Wasser, das die Menschen trinken, sondern auf dem, das wir brauchen, um Nahrungsmittel herzustellen oder Futter für die Tiere. Global gesehen macht die Landwirtschaft etwa 70 Prozent des Wasserverbrauchs aus«, erklärt er. Zudem würden landwirtschaftliche Flächen heute stärker bewässert als früher. Die Umstellung der Ernährungsgewohnheiten in den wirtschaftlich aufstrebenden Ländern Asiens berge die Gefahr, dass dort der Wasserkonsum in den nächsten Jahren überproportional ansteige. Hinzu kommt der Bedarf für Wasserkraft, Industrie, häuslichen Gebrauch und für die Funktion der Ökosysteme.
Die Rolle des Klimawandels
Um die Wasserabhängigkeit der Menschen im Tiefland beziffern zu können, stellen die Autor*innen den Verbrauch dem Angebot aus den Bergen gegenüber. Dabei wählten sie drei Szenarien, die von einer durchschnittlichen Erderwärmung von 2,6 beziehungsweise 3 bis 4 Grad Celsius bis 2100 ausgehen und sich in erster Linie in der Höhe des Anstiegs der Erdbevölkerung unterscheiden. Die Wissenschaftler*innen führten ihre Analysen jeweils einzeln für alle Flusssysteme durch, die sich über mehr als 10 000 Quadratkilometer ausdehnen. Kleinere Flusssysteme, die dasselbe Küstenfragment speisen, fassten sie zusammen. Anschließend verglichen sie die Becken miteinander. Dies ermöglicht sehr differenzierte Einblicke in die jeweiligen regionalen Unterschiede und Besonderheiten.
»Bisher konzentrierte man sich vor allem auf die Flussgebiete, die in den Hochgebirgen Asiens entspringen«, sagt Viviroli. Über eine Milliarde Menschen leben dort, 1,6 Milliarden direkt unterhalb der von Schnee und Eis dominierten Gebirge, die negativ von Klimawandel oder sozioökonomischem Wandel betroffen sein könnten. »Doch auch in vielen anderen Regionen sind landwirtschaftlich intensiv genutzte Gebiete stark abhängig vom Wasser aus den Berggebieten«, betont er. »Dies ist etwa im Nahen Osten und in Nordafrika sowie in Teilen von Nordamerika, Südamerika und Australien der Fall.« Auf Länderebene konstatieren die Autor*innen für Indien den größten Zuwachs an Bevölkerung im Flachland, der auf Gebirgszuflüsse angewiesen ist, gefolgt von China, Pakistan und Ägypten.
Aber es ist nicht nur der steigende Wasserkonsum, der die Gebirge in ihrer Funktion als Wasserspeicher gefährdet. Ähnlich wie in den höheren Breiten steigen die Temperaturen in höher gelegenen Regionen aufgrund des anthropogenen Klimawandels schneller als in den Tieflagen. Infolgedessen setzt die Eis- und Schneeschmelze bereits früher im Jahr ein. Da das Wasser aber vor allem in der Hauptwachstumsphase der Pflanzen benötigt wird, ist es für die Landwirtschaft weniger gut nutzbar.
Gleichzeitig beschleunigt sich das Tempo des Abschmelzens der Gletscher: Wie eine im Juni 2019 in der Fachzeitschrift »Science Advances« erschienene Studie einer Forschungsgruppe um Joshua L. Maurer vom Lamont-Doherty Earth Laboratory der Columbia University New York zeigt, verloren die Gletscher im Himalaya im Zeitraum von 2000 bis 2016 doppelt so viel Masse wie zwischen 1975 und 2000. Ähnliches berichten Forscher*innen aus anderen Teilen der Erde. Laut Viviroli besteht der Haupteffekt des Verschwindens der Gletscher auch hier in einer jahreszeitlichen Verschiebung der Wasserabflüsse ins beginnende Frühjahr. Den betroffenen Regionen stehe damit insgesamt nicht unbedingt weniger Wasser zur Verfügung.
Walter Immerzeel von der Fakultät für Geowissenschaften der Universität Utrecht sieht in einigen Regionen der Erde aber auch noch eine weitere Gefahr: »In Becken, die stark durch Gletscherfluss dominiert werden, kann es in den kommenden Jahrzehnten zu Hochwasser kommen, vor allem wenn die Schmelzhöhepunkte mit heftigen Regenfällen zusammenfallen«, sagt er.
Laut Viviroli gilt das vor allem für Südindien, wo sowohl Monsun als auch Schneeschmelze bedeutsam sind: »Die Entstehungsbedingungen für sommerliche Hochwasser sind dort komplex«, erklärt er. »Eine Rolle spielen zum Beispiel die regionalen Niederschlagsintensitäten, der Zeitpunkt und die Größe des daraus entstehenden Hochwassers in den verschiedenen Flüssen sowie die Grundwasserstände.« Für eine Zunahme der Überflutungen seien zudem die Veränderungen an den Flussläufen wie Begradigungen mitverantwortlich.
Unklar ist auch noch, wie sich der globale Klimawandel regional und lokal auf den Wasserhaushalt auswirkt: »Auf Seiten des Angebots kann er in beide Richtungen wirken: Höhere Niederschläge können zu einer höheren Wasserverfügbarkeit führen. Schmelzende Gletscher können zunächst mehr und dann weniger Wasser bieten. Der Klimawandel beeinflusst aber auch die Nachfrageseite, da in einem wärmeren Klima die Verdunstung bei Kulturpflanzen höher ist«, stellt Immerzeel fest. Im Zusammenspiel mit Erdbeben- und vulkanischer Tätigkeit in einigen Regionen sowie starken Regenfällen könne es außerdem zu vermehrten Erdrutschen, Steinschlägen und Muren kommen.
Die Krux der Staudämme
Einer jahreszeitlichen Verschiebung der Spitzen des Schmelzwassers wird schon heute vielerorts mit Staudämmen begegnet. Laut Viviroli sind einige Flüsse, etwa der Indus, in der Tat schon derart verbaut, dass weitere Infrastrukturen kaum mehr möglich sind. Auch seien deren ökologische und soziale Folgen oft immens: So behindern die Dämme Fischwanderungen und ihr Bau führt zu Umsiedlungen für die dort ansässige Bevölkerung oder zur Überflutung von Kulturgütern. Der Colorado in Nordamerika zeigt ein weiteres Extrem: an der Mündung in den Golf von Kalifornien kommt nur noch ein Rinnsal an.
Ein weiterer Nachteil des Baus von Staudämmen liegt im wachsenden Konfliktpotenzial zwischen den Anrainerstaaten der Flüsse. Speziell zwischen Indien, Pakistan und China, wo rund 270 Millionen Menschen sich das Wasser des Indus teilen, ist die Lage ohnehin angespannt. Auch um das Wasser der wichtigen Lebensadern im Mittleren Osten, Euphrat und Tigris, gibt es zwischen Türkei, Irak und Syrien schon seit Jahren Streit, und die Ankündigung Äthiopiens, einen Staudamm am Blauen Nil zu bauen, stößt beim stärkeren Ägypten auf Missmut. »Es braucht Verträge, die fair ausgehandelt werden. Das ist in der Realität natürlich schwer zu erreichen«, meint Viviroli.
Eine Alternative sehen er und seine Kolleg*innen in einem sogenannten Wassermanagement: »Generell sollte man die verfügbaren Wasserressourcen in einem Einzugsgebiet sinnvoll verteilen. Das bedeutet, dass man plant, wo man sie brauchen kann und für was man sie brauchen will. Genauso wichtig ist es, auf der anderen Seite die Nachfrage zu managen, also zu schauen, dass sie nicht übermäßig steigt oder sogar etwas sinken kann«, sagt Viviroli. Weitere Bausteine einer nachhaltigen Lösung sieht er im Klimaschutz, einer Drosselung des Bevölkerungswachstums, in einer Einschränkung des Fleischkonsums oder fleischloser Kost sowie darin, in der Landwirtschaft Wasser einzusparen - etwa durch Tröpfchenbewässerung statt Beregnung oder Flutung der Felder.
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