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Wasserkreislauf: Weil Regen nicht einfach vom Himmel fällt
Dürre oder »Land unter«: Der globale Wasserkreislauf zeigt sich durch den Klimawandel immer erratischer. Es fehlt an brauchbaren hydrologischen Daten
In den frühen Morgenstunden des 4. Oktober 2023, einem Mittwoch, ergoss sich plötzlich ein »Berg-Tsunami« über den kleinen Fluss Lachen. In stockfinsterer Nacht war der natürliche Moränendamm des riesigen Gletschersees South Lhonak gebrochen. Eiskaltes Wasser rauschte mit einer Geschwindigkeit von 15 Metern pro Sekunde aus einer Höhe von 5200 Metern in den Lachen, einen Nebenfluss des Tista, der in den Himalaja-Bergen im Norden des indischen Bundesstaates Sikkim entspringt. Auf seinem Weg bergab riss das Wasser Tausende Tonnen Gestein und Geröll mit sich. Es dauerte nicht lange, bis das Wasser die wichtige Stadt Chungthang erreichte, wo der Lachen auf den Lachung trifft. Beide münden dort in den Tista, an dem sich das 1200-Megawatt-Wasserkraftwerk Tista III befindet. Die Anlage ist das größte und prestigeträchtigste Projekt dieser Art in Sikkim. Der Damm des Wasserkraftwerks wurde durch die Sturzflut zerstört und setzte zusätzliche Wassermassen frei.
Mit dem kleineren Tista V wurde flussabwärts ein weiterer Staudamm schwer beschädigt. Die Flutwelle aus den Bergen riss 19 Brücken mit sich, durchtrennte die Autobahn NH10 als Verbindung des von China, Nepal und Bhutan umgebenen Sikkim mit dem Rest Indiens und ergoss sich in das Tiefland von Westbengalen. Mehr als 100 Menschen kamen im dünn besiedelten Sikkim ums Leben, viele wurden vermisst. 88 400 Menschen waren betroffen, von denen etwa 4500 evakuiert werden mussten. Über 1420 Häuser wurden vollständig zerstört, weitere 580 beschädigt.
Unmittelbare Ursachen der Katastrophe waren tagelange schwere Regenfälle, die den Wasserpegel des schon fast bis zum Rand gefüllten South Lhonak Sees weiter steigen ließen. Zudem, so vermuten Experten, könnten Erdbeben tags zuvor in Nepal den Moränendamm schon destabilisiert haben. Überraschend war vielleicht der Zeitpunkt, nicht aber die im Expertensprech »Glacial Lake Outburst Flood« (GLOF) genannte Katastrophe selbst.
Der Süd-Lhonak-See ist einer der sich sehr schnell ausdehnenden Gletscherseen in der Himalaja-Region von Sikkim. Grund dafür ist das beschleunigte Abschmelzen des Lhonak-Gletschers durch die globale Erwärmung. Eine 2021 im Fachblatt »Geomorphology Journal« veröffentlichte Studie mit dem Titel »Future Glacial Lake Outburst Flood (GLOF) Hazard of the South Lhonak Lake, Sikkim Himalaya« warnte deutlich vor der hohen Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses.
Allein im indischen Teil des Himalajas gibt es 9575 Gletscher, und die anhaltende Schmelze der Eisschilde hat mehr als 5000 Gletscherseen mit potenziell instabilen Moränendämmen entstehen lassen. 15 Millionen Menschen sind nach Schätzungen des Indian Institute of Science in der Region des asiatischen Hochgebirges unmittelbar von solchen GLOF-Ereignissen bedroht, davon allein fünf Millionen in Indien. Und die Gefahr wächst. Das Szenario einer weltweit durchschnittlichen 1,5-Grad-Erwärmung bedeutet laut Schätzungen der Spezialisten für die Kryosphäre des Himalajas, dass es an den Gletschern gar um 2,1 Grad wärmer wird. Kryosphäre bezeichnet alle gefrorenen Teile unserer Erde wie Schnee, Meereis, Gletscher und Permafrost, auch jene in den Alpen. Den vier verbliebenen Gletschern in Deutschland geben die Fachleute der Bayerischen Akademie der Wissenschaften (BAdW) nur noch wenige Jahre.
Das asiatische Hochgebirge – tibetisches Plateau, Himalaja, Karakorum, Hindukusch, Pamir und Tien-Shan-Gebirge – wird auch der »Dritte Pol« genannt und ist für die Wasserversorgung von fast zwei Milliarden Menschen zwischen Pakistan und Bangladesch lebenswichtig.
Aufgrund des Klimawandels waren diese Länder im Jahr 2022 von dem »aus dem Gleichgewicht geratenen« globalen Wasserkreislauf besonders stark betroffen. Das geht aus dem in diesem Herbst veröffentlichten zweiten Bericht »State of Global Water Resources 2022« der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hervor. Von 2000 bis 2018 sank danach die gesamte Gletschermassenbilanz um mehr als vier Prozent und das Volumen der Gletscherseen nahm stark zu. Dies hatte Auswirkungen auf die Flussabflüsse in den Einzugsgebieten der großen, im asiatischen Hochgebirge entspringenden Ströme wie Indus, Jangtsekiang und Gelber Fluss, was die zunehmende Auswirkung des Klimawandels auf die Region zeigt.
Der WMO-Report 2022 baut auf das Pilotprojekt von 2021 auf. Er enthält ausführlichere Informationen zu wichtigen hydrologischen Variablen wie Grundwasser, Verdunstung, Abfluss, terrestrische Wasserspeicherung, Bodenfeuchtigkeit, Kryosphäre, Zuflüsse in Stauseen und hydrologische Katastrophen. Er integriert Feldbeobachtungen, satellitengestützte Fernerkundungsdaten und numerische Modellsimulationen, um Wasserressourcen auf globaler Ebene zu bewerten.
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»Dieser WMO-Bericht bietet einen umfassenden und konsistenten Überblick über die Wasserressourcen weltweit und hebt den Einfluss von Klima, Umwelt und gesellschaftlichen Veränderungen hervor«, sagt WMO-Generalsekretär Petteri Taalas. Steigende Temperaturen, so Taalas, würden den Wasserkreislauf sowohl beschleunigen als auch unterbrechen. Aber der Wasserkreislauf habe im Kampf gegen den Klimawandel noch keine ausreichende Beachtung gefunden. »Kein einziges Land verfügt über aktuelle und genaue hydrologische Daten, die eine evidenzbasierte Entscheidungsfindung und frühzeitiges Handeln unterstützen würden«, kritisiert Taalas.
Im Jahr 2022 kam es in über 50 Prozent der globalen Wassereinzugsgebiete zu Abweichungen von den normalen Flussabflussbedingungen, heißt es in dem Report. Die meisten dieser Gebiete waren trockener als normal. Bei mehr als 60 Prozent der großen Wasserreservoire habe der Zufluss unter dem Normalwert gelegen, was die Wasserversorgung aller Nutzer in einem zunehmend schwankenden Klima vor eine Herausforderung stelle.
Im Laufe des Jahres 2022 gab es auch Anomalien bei der Bodenfeuchtigkeit und der Verdunstung, die denen der Flussabflussbedingungen entsprachen. In den USA und am Horn von Afrika, an der Donau, am Rhein und am Jangtse in China kam es zu Dürren und tiefen Wasserständen. Die große Hitzewelle in Europa im Sommer 2022 war durch erhöhte Verdunstung und einen Rückgang der Bodenfeuchtigkeit und der Flussabflüsse die Ursache für eine Dürre. Die führte nicht nur zu Herausforderungen in der Landwirtschaft, sondern auch zur Schließung von Kraftwerken wegen fehlendem Kühlwasser.
In anderen Teilen der Welt hieß es hingegen »Land unter«. Pakistan erlebte 2022 ein Jahrhunderthochwasser. Die unmittelbare Ursache waren auch dort zunächst wochenlange Wolkenbrüche mit Regenmengen, die um mehrere Hundert Prozent über dem in der Monsunzeit üblichen Durchschnitt lagen. Regen fällt aber nicht einfach so vom Himmel. Ein wesentlicher Faktor für die Menge des Monsunregens sind die Wetterphänomene El Niño und La Niña. Bei einem El Niño ist der Monsun auf dem indischen Subkontinent relativ regenarm. Das 2022 jedoch dominierende Wettermuster La Niña führte dazu, dass mehr feuchte Luft aufstieg und sich in Wolkenbrüchen wieder abregnete. Die Flüsse Pakistans waren aber schon randvoll mit Wasser, als der Monsun hereinbrach. Auch dort hatte, wie in Sikkim, die Schmelze vieler der mehr als 7200 Gletscher für hohe Pegelstände gesorgt.
Wetter- und Klimaexperten sahen zudem einen Zusammenhang zwischen dem Megamonsun in Pakistan und der Hitzewelle in Europa. Die Verbindung wird in den »Rossby-Wellen« genannten Unregelmäßigkeiten des Jetstreams vermutet. Das thermische Gefälle der Luftmassengrenze zwischen warmer Subtropen- und kalter Polarluft verläuft nicht geradlinig, sondern mäandert. Kommt es zu stärkeren Wellenbewegungen, wird Europa zu einem Hitze-Hotspot, während vom Indischen Ozean eben viel feuchte Luft nach Pakistan gelangt.
Wasser geht im globalen Wasserkreislauf aus Verdunstung und Niederschlag nicht verloren. Der bisher mehr oder weniger gleichbleibende Kreislauf des für das Leben auf der Erde notwendige Nass bestimmt, wann gesät und wann geerntet wird. Immerhin werden 70 Prozent des globalen Süßwasservorkommens in der Landwirtschaft verwendet. Durch den menschengemachten Klimawandel gerät der Wasserkreislauf aber aus den Fugen. »Die überwältigende Mehrheit der Katastrophen hat mit Wasser zu tun«, betont WMO-Chef Taalas.
Durch Hochwasserkatastrophen wie in Sikkim, in Pakistan oder bei uns an der Ahr wird oft fruchtbarer Boden weggeschwemmt. Auf der Webseite des deutschen Weltfriedensdienstes heißt es: »Insbesondere für die Ernährung der Menschen ist das herausfordernd: Bäuerinnen und Bauern können sich nicht auf die natürliche Bewässerung ihrer Pflanzen verlassen. Ernten bleiben aus, was immense Folgen hat: Mangelernährung und Hunger, Armut, Ungleichheit und damit Konflikte.«
Wasser ist also längst ein Politikum. Weltweit haben laut UN Wasser, einer Unterorganisation der Vereinten Nationen, 3,6 Milliarden Menschen oder mehr als 40 Prozent der Weltbevölkerung mindestens einen Monat im Jahr nicht genügend Trinkwasser zur Verfügung. Die Zahl werde bis 2050 auf mehr als 5 Milliarden steigen.
Der WMO-Report macht aber auch deutlich, dass in der globalen Debatte um den Klimawandel der Wasserkreislauf bisher bestenfalls eine Nebenrolle spielte. Es gebe einen Mangel an zugänglichen, verifizierten hydrologischen Daten, so die Experten. Insbesondere in Afrika, im Nahen Osten und in Asien seien zu wenig Beobachtungsdaten verfügbar. Zu wenige Länder seien zudem bereit, die vorhandenen Daten mit den Nachbarn, mit denen sie Flüsse oder große Flussdeltas gemeinsam haben, zu teilen. Es bestehe ein dringender Bedarf an Investitionen in die Überwachung und den Datenaustausch gemäß der Datenrichtlinie der WMO. Daher stehe Wassermanagement und -überwachung im Mittelpunkt der globalen UN-Initiative »Early Warnings For All«, durch die Menschen weltweit bis Ende 2027 durch Frühwarnsysteme vor gefährlichen Wetter-, Wasser- und Klimaereignissen geschützt werden sollen. Dafür sind aber umfangreiche, verlässliche wissenschaftliche Daten die Voraussetzung. Taalas mahnt: »Wir können nicht managen, was wir nicht messen.«
Aktuell sind der Süden Afrikas und die Sahelzone, Süd- und Südostasien, das Hindukusch-Gebirge und Australien im Griff eines heftigen El Niño, der bis weit in 2024 andauern und den betroffenen Weltgegenden sehr trockene Zeiten bescheren wird. Der WMO-Report prophezeit: »El Niño 2023 … wird wahrscheinlich erhebliche Auswirkungen auf den Wasserkreislauf haben.« Wie erheblich, das wird im nächsten Herbst im »State of Global Water Resources 2023« nachzulesen sein.
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