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17.06.2020 | Forschung | Umwelt & Materie
Kombinierte Klimarisiken führen zu neuen Extremereignissen
Ein wärmeres Klima könnte zu neuen, bisher nicht bekannten Extremereignissen führen, schreiben Berner Forschende in «Nature Reviews Earth & Environment». Denn: Wenn Prozesse, die Hochwasser, Waldbrände, Hitzewellen oder Dürren auslösen, aufeinander einwirken, können sich ihre Folgen verstärken. Die Universität Bern ist führend bei der Erforschung von Kombinierten Wetterereignissen.
Von Kaspar Meuli
Das Hochwasser kam mächtig – und aussergewöhnlich schnell. Am 10. Oktober 2011 wurde an der Kander bei Hondrich eine Abflussspitze von 265 Kubikmetern pro Sekunde gemessen – ein Jahrhundertereignis. Bereits im August 2005 hatte man an im Berner Oberland Rekordwerte registriert, aber sechs Jahre später schwollen die Fluten innert viel kürzerer Zeit an. Die nachfolgenden Überschwemmungen hinterliessen Schäden von rund 90 Millionen Franken. Die Analyse des Wettergeschehens zeigte, dass eine Verkettung von Faktoren zu diesem Extremereignis führte: Zuerst hatte es stark bis in tiefe Lagen geschneit, und dann wurde es schnell wieder warm. Während die Schneefallgrenze zuerst noch unter 1000 m ü. M. lag, stieg sie innerhalb von 24 Stunden infolge der feuchten Warmluft aus den subtropischen Breiten auf über 3000 m ü. M. an. Das markante Tauwetter führte dazu, dass ein beträchtlicher Teil der zuvor gefallenen Schneemengen rasch schmolz und mit den neuen Regenfällen zu Hochwasser führte.
Lokale Wetterereignisse mit globalen Auswirkungen
Diese Verknüpfung von Vorkommnissen ist ein typisches Beispiel für Kombinierte Wetterereignisse, sogenannten Compound Events. Das Besondere daran: Wenn Prozesse, die zu Hochwassern, Waldbränden, Hitzewellen oder Dürren führen, miteinander interagieren, können sich ihre Folgen verstärken. Die Buschbrände in Australien zum Beispiel wüteten Anfang dieses Jahres besonders stark, weil sie in eine ausgeprägte Trockenphase fielen. Kommt dazu, dass sich die Auswirkungen von Compound Events zusätzlich verstärken können, wenn sie auf schlechte Infrastrukturen und geschwächte staatliche Institutionen treffen – vergleichbar mit den Folgen von Covid-19 in einem Land wie Italien mit seinem vernachlässigten Gesundheitswesen.
Zusätzlich von Bedeutung ist, dass die Folgen von Kombinierten Wetterereignissen globale Dimensionen annehmen können. «Lokale Ereignisse können durch unsere komplexen Wirtschaftssysteme zu einem Ereignis mit weltweiten Folgen werden», erklärt Jakob Zscheischler, der sich als Klimawissenschaftler an der Universität Bern mit Compound Events beschäftigt. So führten zum Beispiel 2011 Überschwemmungen in Bangkok nicht nur zu grossen wirtschaftlichen Einbussen vor Ort in Thailand, sie liessen auch internationale Versorgungsketten zusammenbrechen und hatten weltweite wirtschaftliche Folgen.
Besonders empfindlich auf Kombinierte Wetterereignisse reagiert die globale Landwirtschaft. Einerseits leiden Landarbeiter und Vieh unter der Kombination von heissen und feuchten Extrembedingungen, andererseits sorgen heisse und trockene Extreme für Wasserstress bei den angebauten Kulturen. Ein eindrückliches Beispiel war in dieser Hinsicht in Europa das Jahr 2018: Zuerst wirkte sich ein besonders kalter und nasser Frühling negativ auf die Ernte des Wintergetreides aus und verzögerte die Aussaat. In Kombination mit dem darauffolgenden heissen und trockenen Sommer bewirkten diese Umstände Ernteverluste, welche die Preise für Weizen und Gerste in der EU um 30 Prozent ansteigen liess.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit gefragt
Welche Risiken von Compound Events ausgehen und wie sie sich auf Gesellschaft und Wirtschaft auswirken, wird immer intensiver erforscht – auch am Oeschger-Zentrum (OCCR) der Universität Bern. In einer soeben im Fachmagazin «Nature Reviews Earth & Environment» erschienenen Studie schlagen Forschende um Jakob Zscheischler und Olivia Romppainen-Martius, Professorin für Klimafolgenforschung, eine Klassifikation vor, um die Vielzahl solcher Ereignisse besser zu verstehen und untersuchen zu können. Denn ein wärmeres Klima könnte zu neuen, bisher nicht bekannten Extremereignissen führen.
Kombinierte Wetterereignisse und ihre Folgen sind derart vielschichtig, dass sie ein interdisziplinäres Forschungsfeld par excellence darstellen. «Das Oeschger-Zentrum ist die ideale Umgebung für dieses Thema, weil man hier Forschende aus unterschiedlichen Wissensgebieten miteinbeziehen kann», erklärt Jakob Zscheischler. Neben Atmosphären- und Klimawissenschaftlern beschäftigen sich am OCCR auch Expertinnen für Klimafolgen, Statistik sowie Klimawandel und Gesundheit mit Compound Events.
Im Januar 2021 wird in Bern denn auch eine internationale Tagung zu Compound Weather and Climate Events stattfinden. Diskutiert werden sollen nicht nur die physikalischen Prozesse, die zu solchen Ereignissen führen, und wie diese vorhergesehen werden können. Geplant sind auch Veranstaltungen zu gesellschaftlichen und organisatorischen Aspekten, damit sich Politik und Gesellschaft besser auf solche Extremsituationen vorbereiten können. Die Berner Tagung ist der Folgeanlass eines Workshops, der 2019 an der Columbia University in New York stattfand.
Spezialgebiete der Klimaforschung wieder zusammenführen
Als Forschungsgebiet lanciert wurden Kombinierte Wetterereignisse im Jahr 2012, als der Weltklimarat IPCC in seinem Spezialbericht zu Klimaextremen erstmals den Begriff Compound Events einführte. Seither hat sich das Gebiet zu einem aufstrebenden Forschungsbereich entwickelt, der sich an den Schnittstellen von Klima- und Klimafolgenforschung, Ingenieurwissenschaften sowie Statistik bewegt. Compound Events werden mittlerweile zu den grossen Risiken des Klimawandels gezählt.
Neues Klima braucht neue Forschungsansätze
Umso erstaunlicher also, dass sich die Forschung erst seit einigen Jahren um diese Phänomene kümmert. Jakob Zscheischler erklärt sich diese Tatsache so: «In der Vergangenheit hat in der Klimaforschung eine extreme Spezialisierung stattgefunden – nun muss man diese Expertinnen und Experten wieder zusammenbringen.» Kommt dazu, dass die Compound Event-Forschung auf Daten in einem Umfang angewiesen ist, die früher schlicht nicht existierten. Nur so lassen sich Korrelationen zwischen extremen Klimaereignissen miteinander in Beziehung bringen. Doch was vor allem nötig sei, betont Jakob Zscheischler, sei eine «viel stärkere Verzahnung» von Klima- und Klimafolgenforschung: «Es wurde bei der Erforschung von Extremereignissen viel zu lange allzu eindimensional gedacht.» Für das sich rasch wandelnde Klima der Zukunft könnte sich die traditionelle Klimaforschung, die sich stark nach historischen Gegebenheiten ausrichtete, als unzureichend erweisen.
Publikation
Jakob Zscheischler, Olivia Martius, Seth Westra, Emanuele Bevacqua, Colin Raymond, Radley M. Horton, Bart van den Hurk, Amir AghaKouchak, Aglaé Jézéquel, Miguel D. Mahecha, Douglas Maraun, Alexandre M. Ramos, Nina N. Ridder, Wim Thiery and Edoardo Vignotto: A typology of compound weather and climate events. Nature Reviews Earth & Environment, 15.6.2020, https://doi.org/10.1038/s43017-020-0060-z.
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ÜBER JAKOB ZSCHEISCHLER
Dr. Jakob Zscheischler ist SNSF Ambizione Fellow an der Klima- und Umweltphysik der Universität Bern. Der Mathematiker entwickelt neue statistische Methoden, um kombinierte Wetterereignisse zu untersuchen und deren Risiken für die Umwelt abzuschätzen. Er ist ausserdem Vorsitzender der COST Action DAMOCLES, einem Netzwerk, welches die Forschung an kombinierten Wetterereignissen in Europa koordiniert.
Kontakt
Dr. Jakob Zscheischler
Klima- und Umweltphysik, Universität Bern
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ÜBER DEN AUTOR
Kaspar Meuli ist Journalist und PR-Berater. Er ist verantwortlich für die Kommunikation des Oeschger-Zentrums für Klimaforschung.