Laut einer am Mittwoch in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlichten Studie wird es in den Bergregionen mit der Erwärmung des Klimas zu mehr extremen Niederschlägen als bisher angenommen und mehr Gefahren kommen, die damit einhergehen.
Während Wissenschaftler untersucht haben, wie der Klimawandel die extremen Niederschläge insgesamt verstärken kann, hatten sie bisher nicht herausgefunden, wie viel der extremsten Niederschläge als Schnee und wie viel als Regen fallen wird. Die Unterscheidung ist wichtig, da Regen tendenziell mehr Gefahren für den Menschen mit sich bringt als Schnee, einschließlich Überschwemmungen, Erdrutsche und Bodenerosion.
Während sich der Planet erwärmt, beginnt sich Schnee in Regen umzuwandeln, selbst in den Bergen. Die Studie ergab, dass für jedes Grad Celsius oder 1,8 Grad Fahrenheit, das sich der Planet erwärmt, in höheren Lagen mit 15 Prozent mehr extremen Niederschlägen zu rechnen ist.
„Dies ist das erste Mal, dass es jemals quantifiziert wurde“, sagte der Hauptautor der Studie, Mohammed Ombadi, ein Umweltdatenwissenschaftler am Lawrence Berkeley National Laboratory. Dieser Anstieg der extremen Niederschläge ist „fast doppelt so hoch“ wie der Anstieg der gesamten extremen Niederschläge, einschließlich Regen und Schnee, den Klimaforscher zuvor erwartet hatten. Die Niederschlagsermittlung gilt nur für die höchsten Regionen der Welt, oberhalb von etwa 2.000 Metern oder 6.500 Fuß Höhe.
Aber etwa ein Viertel der menschlichen Bevölkerung lebt entweder in Bergregionen oder direkt flussabwärts davon, sagte Dr. Ombadi. Während Erdrutsche nicht sehr weit reichen, seien die Menschen flussabwärts eher von Überschwemmungen betroffen, erklärte er und fügte hinzu, dass Regenfälle einer der wichtigsten Faktoren bei der Vorhersage der Risiken dieser beiden Gefahren seien. Bodenerosion kann landwirtschaftliche Betriebe und natürliche Ökosysteme beeinträchtigen und das Risiko von Überschwemmungen und Erdrutschen weiter erhöhen. Diese Bedrohungen kommen zu den Bedrohungen hinzu, die von schmelzenden Gletschern in denselben Gebirgszügen und Flusstälern ausgehen.
Frances Davenport, Professorin für Bau- und Umweltingenieurwesen an der Colorado State University, die nicht an der Studie beteiligt war, bestätigte, dass die Forscher zwar getrennt untersucht hatten, wie die extremen Niederschläge zunahmen und wie sich Schneefall in Regen umwandelte, dass jedoch nicht viel Forschung dies kombiniert hatte Zwei Fragen bis zu dieser neuen Studie.
„Es ist eine gute Möglichkeit, diese Veränderungen zusammenzufassen und die Regionen hervorzuheben, in denen wir besonders auf große Veränderungen bei der Überschwemmungsgefahr und extremen Regenfällen achten sollten“, sagte Dr. Davenport.
In ihrer Studie analysierten Dr. Ombadi und seine Kollegen historische Daten von 1950 bis 2019 sowie Prognosen zum Klimawandel bis zum Ende des 21. Jahrhunderts. Sie konzentrierten sich auf die gemäßigten und arktischen Regionen der nördlichen Hemisphäre, da Daten aus den Tropen und der südlichen Hemisphäre fehlen.
Bei der Modellierung verschiedener globaler Erwärmungsszenarien stellten die Forscher fest, dass extreme Niederschläge mit jedem Grad der Erwärmung stetig und im gleichen Tempo zunahmen. „Wenn es eine Erwärmung um ein Grad gibt, dann ist das ein Anstieg um 15 Prozent. Wenn es drei Grad beträgt, bedeutet das eine Zunahme der Niederschläge um 45 Prozent“, erklärte Dr. Ombadi.
Dies war eine Überraschung, da das Team erwartete, dass sich der Anstieg der Niederschläge verlangsamen und ein Plateau erreichen würde, da die Temperaturen immer weiter anstiegen. Sie verwendeten mehrere verschiedene Klimamodelle, wobei alle relativ konsistente Ergebnisse erzielten. „Die große Botschaft ist, dass jeder Abschluss zählt“, sagte Dr. Ombadi. Er warnte jedoch davor, dass die Klimamodelle bei extremeren Temperaturen immer noch etwas unsicher seien.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass die Zunahme extremer Niederschläge umso größer ist, je höher die Höhe ist. Anders als die Verschiebung, die mit steigenden Temperaturen einherging, verlief diese Veränderung nicht linear: Je höher sie schauten, desto stärker stellten sie fest, dass die Niederschläge zunahmen. Verschiedene Gebirgszüge rund um die nördliche Hemisphäre wiesen auch leicht unterschiedliche Risiken für extreme Regenfälle auf. Forscher versuchen immer noch herauszufinden, warum.
Laut einer separaten Studie aus dem Jahr 2019 ist die Zahl tödlicher Erdrutsche weltweit in den letzten Jahrzehnten gestiegen. Die meisten dieser Erdrutsche ereigneten sich an Orten, die extremen Regenfällen ausgesetzt waren.
Die Gebiete mit dem höchsten Risiko in dieser älteren Erdrutschstudie stimmen mit den Gebieten mit dem höchsten Risiko in der neuen Niederschlagsstudie überein, sagte Ubydul Haque, Geospatial-Epidemiologe an der Rutgers University und Hauptautor der Studie von 2019. Dr. Haque war beeindruckt vom Umfang der Daten, die das Lawrence Berkeley-Team verwendete. Ihr Ansatz sei „äußerst neuartig“, sagte er. Dr. Haque war der Ansicht, dass die Ergebnisse und zugrunde liegenden Daten der neuen Studie für zukünftige Forschungen zu den Auswirkungen extremer Regenfälle auf Gesundheit und Sicherheit nützlich sein könnten.
Dr. Ombadi, der über einen Hintergrund im Bauingenieurwesen verfügt, hofft, dass die Ergebnisse seines Teams dazu beitragen werden, die Risikobewertungsmodelle für Erdrutsche und Überschwemmungen zu verbessern und zu einer besseren Planung und Infrastruktur an Orten zu führen, die diesen Gefahren ausgesetzt sind. Die Forschung könnte auch für die Verbesserung der Klimamodelle nützlich sein, auf die sich Forscher verlassen, um langfristige Änderungen der Niederschläge vorherzusagen.